[发明专利]一种基于跟踪微分器的单相电压锁相方法

摘要

本发明涉及一种基于跟踪微分器的单相电压锁相方法，包括：以离散待测电压信号u0(k)为基准，通过跟踪微分器生成正交信号x1(k)和x2(k)；设计校准参数Kα(k)和Kβ(k)，分别对信号x1(k)和x2(k)进行幅值校准后得到一组标准正交信号uα(k)和uβ(k)，并通过对其进行αβ→dq坐标变换得到相位差分量uq(k)；uq(k)经由低通滤波器抑制其噪声和谐波之后，经过PI控制器得到增量角频率△ω，与电网额定角频率ω0相加得到角频率ω，经过积分环节得到相位角θ，在控制达到稳定后，输出的相位角θ即为待测电压u0(k)的相位，完成锁相功能。本发明方法在电网电压发生畸变时，仍可以精确快速地跟踪电网电压的基本频率和相位信息，实现良好的锁相功能，且计算简单。

主权项

1.一种基于跟踪微分器的单相电压锁相方法，其特征在于，包括：步骤1：将待测电压信号u0以采样频率f进行离散采样；其中，u0(k)表示所述待测电压u0在当前采样周期内的采样值；步骤2：以所述u0(k)为基准，通过跟踪微分器TD生成一组正交信号x1(k)和x2(k)；步骤3：设计校准参数Kα(k)和Kβ(k)，并分别对信号x1(k)和x2(k)进行幅值矫正，从而得到一组标准正交信号uα(k)和uβ(k)；步骤4：初始化相位角θ0，结合θ0、标准正交信号uα(k)和uβ(k)进行αβ→dq坐标变换，得到旋转坐标系下的uq(k)信号，并通过低通滤波器，抑制uq(k)的噪声和谐波；步骤5：经过噪声和谐波抑制处理之后的的相位差分量uq(k)经过PI控制器控制环路得到增量角频率△ω，增量角频率△ω与电网额定频率ω0相加得到角频率ω，再经过积分环节得到相位角θ，并将θ0更新为θ；在控制达到稳定后，输出的相位角θ即为待测电压u0(k)的相位，完成锁相功能。