[发明专利]一种对称锁相环电路、并网变流器系统及稳定性分析方法

权利要求书

1.一种对称锁相环电路，其特征在于，包括对称锁相环、以及连接所述对称锁相环的输入端的反电动势观测器；所述对称锁相环包括：

电压转换单元，用于将所述反电动势观测器输出的观测器并网点电压转换为q轴分量值和d轴分量值；

第一锁相单元，用于根据电压转换单元输出的d轴分量值和交流电网电压，得到并网点电压q轴幅值，并将所述并网点电压q轴幅值输入所述电压转换单元；

第二锁相单元，用于根据电压转换单元输出的q轴分量值和并网点角频率，得到并网点电压d轴相位，并将所述并网点电压d轴相位输入所述电压转换单元；

PI控制单元，用于根据第一锁相单元输出的并网点电压q轴幅值和第二锁相单元输出的并网点电压d轴相位，产生并网点相位。

2.如权利要求1所述的对称锁相环电路，其特征在于，所述第一锁相单元包括依次连接的第一计算单元和积分单元；所述第二锁相单元包括依次连接的积分单元和第二计算单元。

3.如权利要求2所述的对称锁相环电路，其特征在于，所述对称锁相环电路的计算模型为：

其中，u_αβ和i_gαβ分别表示并网点的电压和电流；e_αβ和分别表示等效内电势和电网电流；K_pMPLL和K_iMPLL表示反电动势观测器的PI控制参数；L_g和R_g表示等效电感和等效电阻；s表示频域。

4.一种并网变流器系统，其特征在于，所述并网变流器系统包括主电路单元和VSC控制单元；所述VSC控制单元包括电流内环控制单元和如权利要求1所述的对称锁相环电路。

5.如权利要求4所述的并网变流器系统，其特在于，所述主电路单元的复阻抗模型为：

式中，

其中，U_dq、U_dq、V_dq和E_dq分别表示并网点电压、并联支路电容器电压、变流器输出电压和交流电网电压；I_dq和I_gdq分别表示并网点电流和交流电网电流；L_g和R_g表示等效电感和等效电阻；Z_out和ω_s分别表示并网变流器等效输出阻抗和并网点角频率；Δ表示变量小信号化处理；j表示复平面中的虚数单位；R_c和C_f分别表示并联支路的等效电阻和等效滤波器电容；

所述对称锁相环电路的复阻抗模型为：

式中，

H_pll＝-jG_pll/s

其中，θ_dq和e_dq分别表示并网点的相位和反电动势；G_pll表示与对称锁相环电路内PI控制单元的复阻抗；ω_t表示反电动势参数。

6.一种如权利要求5所述的并网变流器系统的稳定性分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取并网点的电压和电流，并通过反电动势观测器计算等效内电势；

根据对称锁相环电路计算所述等效内电势的强网相位；

根据所述强网相位的系数复阻抗模型，建立所述并网变流器系统的复阻抗小信号模型；

根据所述复阻抗小信号模型，对所述并网变流器系统进行稳定性分析。