一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法技术

本发明专利技术公开了一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法，三相储能并网逆变器电压采样电路采集的是含有电网谐波的电压，如果直接用之进行锁相，就会得到一个畸变的相位；所以必须要对采样得到的电网电压信号进行处理，提取出正序分量后再通过滤波器滤波消除非基次分量后完成锁相；针对开环锁相输出含有正序电压高频分量的问题，运用二阶滤波器进行滤波并对电压正序基波滞后90

【技术实现步骤摘要】
一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法


[0001]本专利技术涉及相位自动控制领域，具体是一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法，尤其是一种三相储能并网逆变器开环锁相数据的处理方法。

技术介绍

[0002]在含有风电、太阳能及储能设备的局部微电网中，这些发电设备并网发电时，由于使用电力电子设备开关及控制精度等原因，也会不可避免的给电网注入谐波电流，如果微电网中发电功率过大时，这些注入电网的谐波电流也会增加微电网电压的畸变率。由于储能、太阳能等三相并网逆变器需要进行对市电电压的正序基波分量进行锁相，使得并网电流相位和电压正序基波分量保持一致，正常情况下使得向电网注入全部是有功功率，但市电电压畸变后按照传统过零点采样或传统三相闭环采样等方法会使得锁相不精确，动态性能差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法，包括以下步骤：
[0006]首先提取正序分量：
[0007]正序分量可以通过如下的对称分量变换来得到：
[0008][0009]其中
[0010]经过转换矩阵做α/β变换后可以得到
[0011][0012]采用全通滤波器处理信号：
[0013]采用全通滤波器全通滤波器对所有信号都是没有衰减，1：1通过，市电电压相位滞后90
°
和180
°
；
[0014]移除高频正序分量
[0015]采用二阶滤波器在基波角频率ω1处信号会1：1通过，相位滞后90
°
，高频信号会被衰减，且频率越高衰减幅度越大；经过二阶滤波器滤除高频谐波后基波相位滞后了90
°
，这样二阶滤波器输出的信号为这样二阶滤波器输出信号进行计算就相当于表示为
[0016]得到市电电压基波分量的sinωt：
[0017]设立一个正弦完整周期的正弦表，把一个完整正弦周期平分为1080份，这样正弦表数组包含1080个数，这样数组中每相邻的两个数之间相差度；由于对进行计算相当于所以计算值与正弦表中的数值进行比对定位(相当于求取)，会得到设定正弦表的整数索引值Index(0≤Index≤1079)，为了补偿其90
°
滞后，对Index值加上270(1相当于270就相当于90
°
)，为了防止Index超过1079，所以出现该情况时Index＝Index
‑
1080，经过上述处理时，就可以得到余弦索引值cos_index，这样就可以在正弦表中得到cosωt；另外由于cosωt相位比sinωt相位超前90
°
，这样就相当于sinωt。
[0018]三相储能并网逆变器电压采样电路采集的电压：
[0019]设三相电网电压不平衡且含有n次谐波分量，则可以表示为：
[0020][0021]其中，V
1+
、V1‑
、V
n+
、V
n
‑
、θ1‑
、θ
n+
、θ
n
‑
分别为正序基波分量的幅值、负序基波分量的幅值、正序n次谐波分量的幅值、负序n次谐波分量的幅值、负序基波分量的初始相位、正序n次谐波分量的初始相位和负序n次谐波分量的初始相位；ω为基波的角速度，V0是零序分量，为三相电压之和的平均值。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、提出了一种新型开环锁相的方法；
[0024]2、针对开环锁相输出含有正序电压高频分量的问题，运用二阶滤波器进行滤波并对电压正序基波滞后90
°
的问题，进行运算，这样直接就可以得到市电电压基波分量的sinωt；对于电压正序基波滞后90
°
的问题，设立正弦表进行反余弦函数索引值求取后通过正弦表索引值的90
°
补偿，得到cosωt，这样就可以为三相储能逆变器矢量做dq变换时需要的三相静止坐标转两相旋转坐标矩阵的建立做好准备。
附图说明
[0025]图1为一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法的流程图。
具体实施方式
[0026]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、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]请参阅图1，一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法，
[0028]设三相电网电压不平衡且含有n次谐波分量，则可以表示为：
[0029][0030]其中，V
1+
、V1‑
、V
n+
、V
n
‑
、θ1‑
、θ
n+
、θ
n
‑
分别为正序基波分量的幅值、负序基波分量的幅
值、正序n次谐波分量的幅值、负序n次谐波分量的幅值、负序基波分量的初始相位、正序n次谐波分量的初始相位和负序n次谐波分量的初始相位；ω为基波的角速度，V0是零序分量，为三相电压之和的平均值；
[0031]三相储能并网逆变器电压采样电路采集的就是上述所示的含有电网谐波的电压，如果直接用之进行锁相，就会得到一个畸变的相位；
[0032]所以必须要对采样得到的电网电压信号进行处理，提取出正序分量后再通过滤波器滤波消除非基次分量后完成锁相；
[0033]则它的正序分量可以通过如下的对称分量变换来得到：
[0034][0035]其中
[0036]经过转换矩阵做α/β变换后可以得到
[0037][0038]为了实现市电电压相位滞后90
°
和180
°
，采用全通滤波器但全通滤波器对所有信号都是没有衰减，1：1通过；如果设定ω1＝100π，50Hz的信号通过该滤波器后相位会滞后90
°
；
[0039]经转化后包含基波正序分量和高频正序分量其中的高频正序分量会降低锁相的精度，需要对其移除；
[0040]为此采用二阶滤波器在基波角频率ω1处信号会1：1通过，相位滞后90
°
，高频信号会被衰减，且频率越高衰减幅度越大；
[0041]经过二阶滤波器滤除高频谐波后基波相位滞后了90
°
，这样二阶滤波器输出的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型三相储能并网逆变器开环锁相方法，其特征在于：设立一个正弦完整周期的正弦表，把一个完整正弦周期平分为1080份，这样正弦表数组包含1080个数，这样数组中每相邻的两个数之间相差度；由于对进行计算相当于所以计算值与正弦表中的数值进行比对定位，会得到设定正弦表的整数索引值Index，为了补偿其90
°
滞后，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙英文，何杰，杨晓光，于龙，
申请(专利权)人：上海弘正新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：