一种基于跟踪微分器的单相电压锁相方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A single-phase voltage phase-locked method based on tracking differentiator

The invention relates to a single-phase voltage phase-locked method based on a tracking differentiator, which includes: generating orthogonal signals x1 (k) and X2 (k) by a tracking differentiator with a discrete voltage signal U0 (k) as a reference; designing calibration parameters Ka (k) and Kbeta (k) to obtain a set of standard orthogonal signals UA (k) after amplitude calibration of the signals x1 (k) and X2 (k), respectively. K) and u beta (k) are transformed into the phase difference UQ (k) by the coordinate transformation of alpha beta dq; UQ (k) suppresses its noise and harmonics through a low pass filter; the incremental angular frequency is obtained by a PI controller; the angular frequency_is added to the rated angular frequency_0 of the power grid; and the phase angle is obtained through an integral link, and the control is stable. After setting, the output phase angle theta is the phase of the voltage U0 (k) to be tested, and the phase locking function is completed. The method can track the basic frequency and phase information of the grid voltage accurately and quickly when the grid voltage is distorted, and achieves good phase-locked function, and the calculation is simple.

【技术实现步骤摘要】
一种基于跟踪微分器的单相电压锁相方法
本专利技术涉及一种单相锁相方法，尤其涉及一种基于跟踪微分器的单相电压锁相方法。
技术介绍
随着电力电子技术深入发展和更为广泛的应用，对于设计高精度，高可靠性，响应速度快等性能优良的单相电力锁相方法的需求越为迫切，而对单相锁相方法的研究大多集中于正交分量发生器环节。现有的基于希尔伯特-黄变换的锁相环方法，以及基于傅里叶变换的单相锁相环方法，都出现计算量较大，难以实时锁相的问题。利用延时方法构造虚拟两相正交信号，但该方法会使得整个锁相环响应相应变慢四分之一周期，在快速性要求比较高的场合，这一固有延时是一个较大的缺陷。而传统的基于二阶广义积分器构造正交信号的方法，对输入信号中常见的直流分量无较为敏感，因此导致锁相环发生偏移。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种单相电压锁相方法，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。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于微分跟踪器的单相电压锁相方法，包括以下步骤：步骤1：将待测电压信号u0以采样频率f进行离散采样，u0(k)表示所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述的基于跟踪微分器的单相电压锁相方法，其特征在于，步骤2中，生成一组正交信号x1(k)和x2(k)，具体包括：将待测信号u0(k)输入至跟踪微分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣坤，陈启勇，孙泗棍，晏东，王杰，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35