[发明专利]基于IDFT的软件锁相环实现方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于IDFT的软件锁相环方法及装置，采样非理想三相系统的电压信号，将三相电网电压由abc静止坐标系转经clarke变换到αβ静止坐标系下，经IDFT提取电压基波正序信号，将αβ静止坐标系下的电压信号经park变换至dq同步旋转坐标系下；经PI控制器得到电压基波正序信号角频率；装置包括：采样单元、锁相环单元、闭环控制单元、正弦脉宽调制单元、驱动单元、NPC三电平逆变器。本发明方法可以在两相静止坐标系下滤除非理想电网电压信号中谐波分量、负序分量和直流分量，锁相环参数设计简单，锁相精度高。

主权项

1.一种基于IDFT的软件锁相环实现方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采样非理想三相系统的电压信号u_a、u_b、u_c，利用clark变换将信号转换到αβ静止坐标系中的电压信号u_α、u_β；S2、经IDFT1‑SPLL检测工作电压频率值，检测步骤为：S21、u_α、u_β经IDFT1提取准电压基波正序信号u_α′、u_β′；S22、通过park变换将准电压基波正序信号u_α′、u_β′转换至dq同步旋转坐标系下的电压信号u_d′、u_q′；S23、u_q′经PI控制器得到准电压基波正序信号角频率ω_f；S24、ω_f经积分环节得到准电压基波正序信号相位角θ，用于反馈至步骤S22中进行park变换完成闭环锁相；S25、将得到的准电压基波正序信号角频率ω_f经低通滤波器滤波后求出工频周期采样个数K，传递给IDFT2，用于实现频率自适应滤波；S3、经IDFT2‑SPLL检测工作电压相位角，检测步骤为：S31、u_α、u_β经IDFT2，并结合工频周期采样个数K提取电压基波正序信号u_α⁺、u_β⁺；S32、通过park变换将电压基波正序信号u_α⁺、u_β⁺转换至dq同步旋转坐标系下的电压信号u_d⁺、u_q⁺；S33、u_q⁺经PI控制器得到工作电压角频率ω_o；S34、电压基波正序信号角频率经积分环节得到电压基波正序信号相位角θ_o，反馈至步骤S32用于park变换完成闭环锁相。