单相锁相控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种单相锁相控制方法和装置，该装置包括：第一FIR滤波器、第二FIR滤波器和PAKR变换器；其中，所述第一FIR滤波器和所述第二FIR滤波器均用于对采集到的电网电压信号进行FIR滤波并将所得到的滤波信号输入到所述派克变换器，其中所述第一FIR滤波器得到的滤波信号Vα与所述第二FIR滤波器得到的滤波信号Vβ构成αβ坐标系下的一组虚拟两相信号；所述派克变换器用于对滤波信号Vα和滤波信号Vβ进行派克变换得到dq坐标系下的一组两相信号Vd和Vq。本发明专利技术提供的单相锁相控制装置中，使用FIR滤波器产生构造虚拟两相，这样在完成构造虚拟两相的同时，还对原始信号进行了滤波处理，避免噪声影响对电网基波分量的追踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电子
，尤其设及到一种单相锁相控制方法和装置。
技术介绍
锁相环技术是并网逆变器跟踪电网电压的必备技术，根据逆变器为单相、=相并 网而有所不同。单相并网逆变器用锁相方法主要有W下几种：1.检测电压过零点来获得周 期和相位信息；2.基于乘法器的锁相技术；3.基于=相锁相控制方式的锁相技术。 其中，基于=相锁相控制方式基本思想是人为构造出=相电网，并W此按照=相 锁相方式进行计算。基于=相锁相控制方式的基本思想，构造虚拟两相，进而将=相信号转 换为dq旋转坐标系信号。现有=相锁相控制方式构造虚拟两相的方式有：延时1/4周期方 法、微分法等。运些构造虚拟两相的方式在电网稳定时可W实现电网跟踪，但在电网为非理 想情况下时锁相能力较差。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提升在电网为非理想情况下的锁相能力。 阳〇化]单相锁相控制装置，其特征在于，包括：第一有限长单位冲激响应滤波器、第二有 限长单位冲激响应滤波器和派克变换器； 其中，所述第一有限长单位冲激响应滤波器和所述第二有限长单位冲激响应滤波 器均与所述派克变换器相连，用于对采集到的电网电压信号进行有限长单位冲激响应滤波 并将所得到的滤波信号输入到所述派克变换器，其中所述第一有限长单位冲激响应滤波器 得到的滤波信号Va与所述第二有限长单位冲激响应滤波器得到的滤波信号VP构成a0 坐标系下的一组虚拟两相信号； 所述派克变换器用于对滤波信号Va和滤波信号V0进行派克变换得到dq坐标 系下的一组两相信号Vd和Vq。进一步的，所述第一有限长单位冲激响应滤波器和所述第二有限长单位冲激响应 滤波器的阶数均为4M，当i小于等于3M时，第一有限长单位冲激响应滤波器的滤波系数序 列中的第i个滤波序数与第二有限长单位冲激响应滤波器系数序列中的第i+M个滤波系数 相同，当i大于3M小于4M时，第一有限长单位冲激响应滤波器的滤波系数序列中的第i个 滤波序数与第二有限长单位冲激响应滤波器系数序列中的第i-3M个滤波系数相同。进一步的，还包括补偿模块；所述补偿模块与所述派克变换器相连，用于根据所述 派克变换器在当前控制周期输出的Vq信号产生当前控制周期的锁相角； 所述派克变换器具体用于根据所述补偿模块在上一控制周期产生的锁相角对滤 波信号Va和滤波信号V0进行派克变换得到dq坐标系下的两相信号Vd和Vq。 进一步的，所述派克变换器具体用于根据如下公式对滤波信号Va和滤波信号V0进行派克变换得到dq坐标系下的两相信号Vd和Vq: 其中，0为所述补偿模块在上一控制周期产生的锁相角。 进一步的，所述补偿模块包括鉴相器、线性控制器、前馈控制器和压控振荡器； 所述鉴相器，与所述派克变换器和所述线性控制器相连，用于计算所述派克变换 器输出Vq信号与固定值的差值，并输入到线性控制器； 所述线性控制器与所述前馈控制器相连，用于根据所述鉴相器输出的差值计算得 到锁相角频率补偿值并输出到所述前馈控制器； 所述前馈控制器与所述压控振荡器相连，用于计算所述线性控制器输出的锁相角 频率补偿值与固定锁相角频率的和值并输出到压控振荡器； 所述压控振荡器用于根据所述前馈控制器输出的和值产生锁相角。 第二方面，本专利技术还提供了一种单相锁相控制方法，包括： 分别使用第一有限长单位冲激响应滤波算法和第二有限长单位冲激响应滤波算 法对采集到的电网电压信号进行滤波相应的滤波信号，其中使用第一有限长单位冲激响应 滤波算法得到的滤波信号Va与使用第二有限长单位冲激响应滤波算法得到的滤波信号 VP构成a0坐标系下的一组虚拟两相信号； 使用派克变换算法对滤波信号Va和滤波信号VP进行派克变换得到dq坐标系 下的一组两相信号Vd和Vq。 进一步的，所述第一有限长单位冲激响应滤波算法的滤波阶数和第二有限长单位 冲激响应滤波算法的滤波阶数均为4M，且当i小于等于3M时，第一有限长单位冲激响应滤 波器的滤波系数序列中的第i个滤波序数与第二有限长单位冲激响应滤波器系数序列中 的第i+M个滤波系数相同，当i大于3M小于4M时，第一有限长单位冲激响应滤波器的滤波 系数序列中的第i个滤波序数与第二有限长单位冲激响应滤波器系数序列中的第i-3M个 滤波系数相同。 进一步的，还包括：根据在当前控制周期得到的Vq信号产生当前控制周期的锁相 角； 所述使用派克变换算法对滤波信号Va和滤波信号V0进行派克变换得到dq坐 标系下的一组两相信号Vd和Vq包括：根据在上一控制周期产生的锁相角对滤波信号Va和滤波信号V0进行派克变换 得到dq坐标系下的两相信号。 进一步的，根据在上一控制周期产生的锁相角对滤波信号Va和滤波信号VP进 行派克变换得到dq坐标系下的两相信号Vd和Vq,具体包括： 根据如下公式对滤波信号Va和滤波信号VP进行派克变换得到dq坐标系下的 两相信号Vd和Vq: V： 其中，0为在上一控制周期产生的锁相角。 进一步的，所述根据在当前控制周期得到的Vq信号产生当前控制周期的锁相角 具体包括： 计算Vq信号与固定值的差值； 采用线性算法对并根据所述差值计算得到锁相角频率补偿值； 计算锁相角频率补偿值与固定锁相角频率的和值； 根据所述和值产生锁相角。 本专利技术提供的单相锁相控制装置中，使用有限长单位冲激响应滤波器产生构造虚 拟两相，运样在完成构造虚拟两相的同时，还对原始信号进行了滤波处理，避免噪声影响对 电网基波分量的追踪。【附图说明】 图1为本专利技术一实施例提供的一种单相锁相控制装置的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的一种单相锁相控制方法的流程示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例 中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅 仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本专利技术保护的范围。 第一方面，本专利技术提供了一种单相锁相控制装置，参见图1，该装置包括虚拟两相 模块100 ;其中虚拟两相模块100包括：FIR(FiniteImpulseResponse,有限长单位冲激响 应）滤波器110、FIR滤波器120和PA服（派克）变换器130 ; W40] 其中，FIR滤波器110和FIR滤波器120的输出端均与PA服变换器130相连，均 用于对采集到的电网电压信号Vs进行FIR滤波并将所得到的滤波信号输入到PA服变换器 130,其中FIR滤波器110得到的滤波信号Va与FIR滤波器120得到的滤波信号V0构成 a0坐标系下的一组虚拟两相信号；PA服变换器130用于对滤波信号Va和滤波信号V0进行park变换得到dq坐标 系下的一组两相信号Vd和Vq。 本专利技术提供的单相锁相控制装置中，使用FIR滤波器产生构造虚拟两相，运样在 完成构造虚拟两相的同时，还对原始信号进行了滤波处理，避免噪声影响对电网基波分量 的追踪。 在具体实施时，如果FIR滤波器1和FIR滤波器2的阶数均为4M，则当i小于等于 3M时，FIR滤波器1的滤波系数序列中的第i个滤波序数与FIR滤波器2系数序列中的第 i+M个滤波系数相同，当i大于3M小于4M时，FI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相锁相控制装置，其特征在于，包括：第一有限长单位冲激响应滤波器、第二有限长单位冲激响应滤波器和派克变换器；其中，所述第一有限长单位冲激响应滤波器和所述第二有限长单位冲激响应滤波器均与所述派克变换器相连，用于对采集到的电网电压信号进行有限长单位冲激响应滤波并将所得到的滤波信号输入到所述派克变换器，其中所述第一有限长单位冲激响应滤波器得到的滤波信号Vα与所述第二有限长单位冲激响应滤波器得到的滤波信号Vβ构成αβ坐标系下的一组虚拟两相信号；所述派克变换器用于对滤波信号Vα和滤波信号Vβ进行派克变换得到dq坐标系下的一组两相信号Vd和Vq。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李津，宋行宾，韩晓艳，
申请(专利权)人：北京京东方能源科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11