[发明专利]一种SVG单相锁相环方法

摘要

本发明公开了一种SVG单相锁相环方法，通过分析单相电网锁相原理，提出一种基于DTF算法、利用对相位的闭环控制来动态调节相位角，从而实现对单相电网的固定采样点数的锁相；基于DFT算法的固定采样点数的单相数字锁相闭环，即使在同步信号中含有谐波、多个过零点、不平衡等多种情况时仍然能够正常工作，具有较高的精度和快速性，解决了单相电网中电力电子设备对于电网电压同步信号频率和相位的跟踪问题。

主权项

一种SVG单相锁相环方法，其特征在于：通过分析单相电网锁相原理，提出一种基于DTF算法、利用对相位的闭环控制来动态调节相位角，从而实现对单相电网的固定采样点数的锁相；具体包括如下步骤：步骤一：设单相输入信号为u(t)，对输入信号u(t)进行如下的基波傅里叶变换：$\left\{\begin{array}{c}{u}_{1x}=\frac{2}{T}{\∫}_0^{T}u\left(t\right)\×sin\left(\mathrm{\ω}t\right)dt\\ u_{1y}=\frac{2}{T}{\∫}_0^{T}u\left(t\right)\×cos\left(\mathrm{\ω}t\right)dt\\ \mathrm{\θ}=arctan\left(\frac{u_{1y}}{u_{1x}}\right)\end{array}\right.$其中：T为工频周期，ω为角频率；u_1x+u_1y×j为输入信号u(t)的基波向量，基波向量与参考正弦向量的夹角为θ；步骤二：以u_1y作为锁相环闭环调节的误差信号，得到模拟域闭环控制环路；步骤三：单相锁相环：根据输入信号u(t)、参考频率f₀、反馈信号sinθ和cosθ，经过基波傅里叶变换运算得到u_1y，对u_1y取反得到误差信号△θ＝‑u_1y，将△θ作为零散控制器D(s)的输入信号并得到控制输出T_x，经过运算得到相位角对θ进行三角函数计算得到反馈信号sinθ和cosθ，最终形成一个完整的闭环。