用于单相电网电压同步信息检测的增强型锁相环制造技术

用于单相电网电压同步信息检测的增强型锁相环，属于电能变换领域，本发明专利技术为解决现有锁相环在单相电网电压包含谐波和直流偏移时难以准确估计电网幅值、频率和相角的问题。将单相电网电压输入到具有直流偏移估计器的二阶广义积分器，获得不包含直流偏移的输入电网电压的滤波值和正交信号；将获得的滤波值和正交信号输入到两相增强型锁相环，获得单相电网电压的幅值、频率和相角的在线估计值；在两相增强型锁相环的频率估计环和幅值估计环中分别加入第一级联延时信号消除滤波器和第二级联延时信号消除滤波器，以消除输入谐波对估计结果的影响。本发明专利技术用于非理想电网条件下的在线准确估计。

Enhanced Phase-Locked Loop for Voltage Synchronization Information Detection in Single-Phase Power Grid

The enhanced phase-locked loop used for detecting voltage synchronization information of single-phase power grid belongs to the field of electric energy conversion. The invention solves the problem that the existing phase-locked loop can not accurately estimate the amplitude, frequency and phase angle of power grid when the voltage of single-phase power grid contains harmonics and DC offset. The single-phase grid voltage is input to the second-order generalized integrator with a DC offset estimator to obtain the filter value and the orthogonal signal of the input grid voltage without DC offset; the filter value and the orthogonal signal are input to the two-phase enhanced phase-locked loop to obtain the on-line estimation of the amplitude, frequency and phase angle of the single-phase grid voltage; and the frequency estimation of the two-phase enhanced phase phase phase-locked loop. The first cascade delay signal cancellation filter and the second cascade delay signal cancellation filter are added to the loop and the amplitude estimation loop respectively to eliminate the influence of input harmonics on the estimation results. The invention is used for on-line accurate estimation under the condition of non-ideal power grid.

【技术实现步骤摘要】
用于单相电网电压同步信息检测的增强型锁相环
本专利技术涉及一种用于单相电网电压同步信息检测的锁相环，属于电能变换领域。
技术介绍
电力电子设备日益增多，目前的民用单相电网因受到接入的电力电子设备增加的影响，存在较大的电网谐波以及直流偏移等问题。因此，非理想电网条件为电网的同步信息，包括幅值、频率和相角的准确在线实时估计带来了较大的难度。用于单相电网电压同步信息实时估计的锁相环技术主要包括单相增强型锁相环和基于虚拟正交信号的两相同步旋转坐标系锁相环。单相增强型锁相环存在暂态估计偏差大、暂态过渡过程较长等问题。而基于虚拟正交信号的两相同步旋转坐标系锁相环中需要复杂的坐标旋转变换，计算量较大，对控制器的运算速度具有较高要求，间接提高了系统硬件成本。另外，标准的单相增强型锁相环和基于虚拟正交信号的两相同步旋转坐标系锁相环均不能解决电网电压谐波和直流偏移对所估计的幅值、频率和相角的影响，尤其是直流偏移会在所估计的幅值、频率和相角中产生基波频率的周期波动，如果使用低通滤波器来滤除，会造成系统动态响应性能严重恶化，显著降低其实用价值。现有解决方案中，主要包括在谐波和直流偏移输入到锁相环之前进行滤除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于单相电网电压同步信息检测的增强型锁相环，其特征在于，该锁相环为：将单相电网电压输入到具有直流偏移估计器的二阶广义积分器，获得不包含直流偏移的输入电网电压的滤波值和正交信号；将获得的滤波值和正交信号输入到两相增强型锁相环，获得单相电网电压的幅值、频率和相角的在线估计值；在两相增强型锁相环的频率估计环和幅值估计环中分别加入第一级联延时信号消除滤波器和第二级联延时信号消除滤波器，以消除输入谐波对估计结果的影响。

【技术特征摘要】
1.用于单相电网电压同步信息检测的增强型锁相环，其特征在于，该锁相环为：将单相电网电压输入到具有直流偏移估计器的二阶广义积分器，获得不包含直流偏移的输入电网电压的滤波值和正交信号；将获得的滤波值和正交信号输入到两相增强型锁相环，获得单相电网电压的幅值、频率和相角的在线估计值；在两相增强型锁相环的频率估计环和幅值估计环中分别加入第一级联延时信号消除滤波器和第二级联延时信号消除滤波器，以消除输入谐波对估计结果的影响。2.根据权利要求1所述的用于单相电网电压同步信息检测的增强型锁相环，其特征在于，获得不包含直流偏移的输入电网电压的滤波值和正交信号的具体过程为：步骤1、在估计周期的起始，采集单相电网电压uin，减去上一估计周期的滤波值uα和上一估计周期的直流偏移估计值udc后，获得本估计周期的滤波误差uerr；本估计周期的滤波误差uerr输入到直流偏移估计器中的第一积分器，获得本估计周期的直流偏移估计值udc；步骤2、将步骤1中获得的本估计周期的滤波误差uerr乘以系数K1，减去上一估计周期的正交信号uβ，差值与角频率ω相乘后输入到第二积分器，获得本估计周期的滤波值uα；本估计周期的滤波值uα与角频率ω相乘后输入到第三积分器，获得本估计周期的正交信号uβ。3.根据权利要求2所述的用于单相电网电压同步信息检测的增强型锁相环，其特征在于，获得单相电网电压的幅值、频率和相角的在线估计值的具体过程为：步骤3、将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵忠，吴凤江，李洪波，侯英伟，张国庆，于文斌，郭志忠，
申请(专利权)人：哈工大张家口工业技术研究院，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：河北,13