一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法及系统，包括：利用录波装置实时地跟踪电网正常工作时的电网电压，并将所述电网电压作为记忆电压进行存储；判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，并获取判断结果；若所述判断结果指示所述第一电压不满足预设的电压要求，则切换锁相环控制环节PLL的输入电压，根据所述记忆电压将故障时刻前的预设个数的周波波形作为PLL的输入，使得PLL输出正确的相位信息。本发明专利技术的方法在电网电压严重跌落时，根据记忆电压，将故障前的电压作为锁相环PLL的输入信号进行锁相，防止光伏输出电流畸变，能够有效降低差动电流中的二次谐波含量，防止二次谐波制动判据的误闭锁。

【技术实现步骤摘要】
一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法及系统
本专利技术涉及电气
，并且更具体地，涉及一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法及系统。
技术介绍
近年来，基于太阳能、风能等可再生能源的分布式发电在我国得到大力发展，大规模可再生能源接入电网时，要求各个并联单元要与电网保持同步性。目前电力系统通常采用锁相环(PhaseLockedLoops，PLL)技术，实现对电网电压基波相位、频率等信号的锁定跟踪。PLL输出的相位、频率等信息会参与分布式电源的控制过程，使变换器输出与并网电压相同的相频及幅值。因此，PLL性能的好坏会直接影响到分布式电源的并网控制效果。PLL可分为单相PLL和三相PLL两大类。区别于单相PLL，由于三相系统除了单相系统中存在的谐波扰动外，在三相电压不平衡时还存在负序扰动，因此对三相PLL有更高的控制要求。三相PLL主要有：过零比较锁相环、乘法鉴相锁相环、基于单同步坐标系锁相环、基于解耦双同步坐标系的锁相环等。目前对PLL的研究主要集中在提高其在电网电压不平衡或含有谐波等情况下的跟踪性能，缺乏PLL性能对继电保护的影响研究。然而随着可再生能源渗透率的提高，PLL得到大量应用，继电保护装置运行受到PLL影响的问题日渐凸显。尤其是当并网点发生严重故障时，由于各种原理的PLL都需要采集并网点电压，故障时电压的严重跌落会使PLL输出错误的相位信息作用于控制系统，进而可能导致继电保护装置可靠性下降。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法及系统，以解决如何对锁相环PLL进行控制的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法，所述方法包括：利用录波装置实时地跟踪电网正常工作时的电网电压，并将所述电网电压作为记忆电压进行存储；判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，并获取判断结果；若所述判断结果指示所述第一电压不满足预设的电压要求，则切换锁相环控制环节PLL的输入电压，根据所述记忆电压将故障时刻前的预设个数的周波波形作为PLL的输入，使得PLL输出正确的相位信息。优选地，其中所述判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，包括：判断电网发生故障时的第一电压是否满足大于等于预设百分比的电网正常工作时的正常工作电压。优选地，其中所述预设百分比为15％。优选地，其中所述方法还包括：若所述判断结果指示所述第一电压满足预设的电压要求，则不切换锁相环控制环节PLL的输入电压，将所述第一电压作为PLL的输入。优选地，其中所述预设个数为：3。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种基于记忆电压原理的锁相环控制系统，所述系统包括：记忆电压获取单元，用于利用录波装置实时地跟踪电网正常工作时的电网电压，并将所述电网电压作为记忆电压进行存储；判断结果获取单元，用于判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，并获取判断结果；锁相环控制单元，用于若所述判断结果指示所述第一电压不满足预设的电压要求，则切换锁相环控制环节PLL的输入电压，根据所述记忆电压将故障时刻前的预设个数的周波波形作为PLL的输入，使得PLL输出正确的相位信息。优选地，其中所述判断单元，判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，包括：判断电网发生故障时的第一电压是否满足大于等于预设百分比的电网正常工作时的正常工作电压。优选地，其中所述预设百分比为15％。优选地，其中所述锁相环控制单元，还用于：若所述判断结果指示所述第一电压满足预设的电压要求，则不切换锁相环控制环节PLL的输入电压，将所述第一电压作为PLL的输入。优选地，其中所述预设个数为：3。本专利技术提供了一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法及系统，根据电网电压的周期性原理，近区三相短路时幅值较低的三相电压相位与三个周波前的记忆电压相位相同，利用记忆电压解决近区三相短路故障时电压过低导致PLL性能下降的问题，在电网电压严重跌落时，根据记忆电压，将故障前的电压作为锁相环PLL的输入信号进行锁相，防止光伏输出电流畸变，能够有效降低差动电流中的二次谐波含量，防止二次谐波制动判据的误闭锁。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的基于记忆电压原理的锁相环控制方法100的流程图；图2为根据本专利技术实施方式的基于记忆电压的锁相环改进的示意图；图3为根据本专利技术实施方式的基于记忆电压原理的锁相环控制系统300的结构示意图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为根据本专利技术实施方式的基于记忆电压原理的锁相环控制方法100的流程图。如图1所示，本专利技术实施方式提供的基于记忆电压原理的锁相环控制方法，根据电网电压的周期性原理，近区三相短路时幅值较低的三相电压相位与三个周波前的记忆电压相位相同，利用记忆电压解决近区三相短路故障时电压过低导致PLL性能下降的问题，在电网电压严重跌落时，根据记忆电压，将故障前的电压作为锁相环PLL的输入信号进行锁相，防止光伏输出电流畸变，能够有效降低差动电流中的二次谐波含量，防止二次谐波制动判据的误闭锁。本专利技术实施方式提供的基于记忆电压原理的锁相环控制方法100，从步骤101处开始，在步骤101利用录波装置实时地跟踪电网正常工作时的电网电压，并将所述电网电压作为记忆电压进行存储。在步骤102，判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，并获取判断结果。优选地，其中所述判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，包括：判断电网发生故障时的第一电压是否满足大于等于预设百分比的电网正常工作时的正常工作电压。优选地，其中所述预设百分比为15％。在步骤103，若所述判断结果指示所述第一电压不满足预设的电压要求，则切换锁相环控制环节PLL的输入电压，根据所述记忆电压将故障时刻前的预设个数的周波波形作为PLL的输入，使得PLL输出正确的相位信息。优选地，其中所述方法还包括：若所述判断结果指示所述第一电压满足预设的电压要求，则不切换锁相环控制环节PLL的输入电压，将所述第一电压作为PLL的输入。优选地，其中所述预设个数为：3。图2为根据本专利技术实施方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n利用录波装置实时地跟踪电网正常工作时的电网电压，并将所述电网电压作为记忆电压进行存储；/n判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，并获取判断结果；/n若所述判断结果指示所述第一电压不满足预设的电压要求，则切换锁相环控制环节PLL的输入电压，根据所述记忆电压将故障时刻前的预设个数的周波波形作为PLL的输入，使得PLL输出正确的相位信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于记忆电压原理的锁相环控制方法，其特征在于，所述方法包括：
利用录波装置实时地跟踪电网正常工作时的电网电压，并将所述电网电压作为记忆电压进行存储；
判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，并获取判断结果；
若所述判断结果指示所述第一电压不满足预设的电压要求，则切换锁相环控制环节PLL的输入电压，根据所述记忆电压将故障时刻前的预设个数的周波波形作为PLL的输入，使得PLL输出正确的相位信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电网发生故障时的第一电压是否满足预设的电压要求，包括：
判断电网发生故障时的第一电压是否满足大于等于预设百分比的电网正常工作时的正常工作电压。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设百分比为15％。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述判断结果指示所述第一电压满足预设的电压要求，则不切换锁相环控制环节PLL的输入电压，将所述第一电压作为PLL的输入。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设个数为：3。


6.一种基于记忆电压原理的锁相环...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈争光，王兴国，杜丁香，梁英，杨国生，周泽昕，郭雅蓉，曹虹，王书扬，戴飞扬，蔡文瑞，刘佳琪，王文焕，顾琦，文芳，罗来龙，陈禹志，孙晓佳，王超，徐攀峰，罗忠军，陈利，李万智，边巴，尹祖军，王鑫，刘涛，于壮状，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网西藏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11