[发明专利]一种适用于单相和三相电力系统的软件锁相方法

摘要

本发明公开了一种适用于单相和三相电力系统的软件锁相方法，属于电网同步技术领域。设计思路主要包括：首先通过控制开关K状态来决定单相或三相锁相环模式，单相电压通过相移算法生成两路正交信号uα和uβ或三相电压采用Clark坐标变换生成uα和uβ，然后将uα和uβ通过正序分量提取环节和复数带通滤波器得到电网电压基波正序分量，再通过Park变换得到ud和uq，将uq与0的差值送入PI控制器进行调节，PI控制器输出量与电网额定角频率ωf相加后通过积分器即可得到初始相位角，初始相位角通过比较器和选择器得到最终相位角。本发明所提锁相方法能适用于单相和三相电力系统，能在不对称和畸变电网电压下准确地跟踪电网电压的频率和相位角。

主权项

1.一种适用于单相和三相电力系统的软件锁相方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：通过控制开关K状态来决定单相或三相锁相环模式；步骤2：采用延时1/4周期方法消除电网电压中的负序分量，得到电网电压的正序分量uα+和uβ+；步骤3：采用复数带通滤波器滤除uα+和uβ+中的谐波分量，将得到电网电压基波正序分量uα1+和uβ1+；步骤4：将两相静止坐标系α、β轴上的分量uα1+和uβ1+进行Park变换得到旋转坐标系d、q轴上的分量ud和uq；步骤5：将uq与0的差值送入PI控制器调节输出角频率修正量，PI输出的角频率修正量与电网额定角频率ωf相加后再通过积分器将得到初始相位θ0；步骤6：初始相位θ0与2π分别作为比较器的两个输入信号，若θ0≥2π，则比较器输出1；若θ0＜2π，则比较器输出0；步骤7：比较器的输出作为选择器的控制信号CTR。若选择器的控制信号CTR＝0，则选择器的输出为θ0，即out＝θ0；若选择器的控制信号CTR＝1，则选择器的输出为θ0‑2π，即out＝θ0‑2π。选择器的输出即为最终的相位θ，相位θ经过三角变换后用于构造Park变换矩阵。