一种单相SVG锁相方法，包括：对单相SVG进行电压采样，获得电压采样信号；对所述电压采样信号同步进行余弦变换和正弦变换，获得电压余弦分量和电压正弦分量；对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量进行延时，获得电压余弦延时分量和电压正弦延时分量；基于所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量获得电压余弦倍频消除分量，并基于所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量获得电压正弦倍频消除分量；对电压余弦倍频消除分量和电压正弦倍频消除分量分别进行低通滤波，获得第一直流分量和第二直流分量；根据第一直流分量和第二直流分量，确定相位角。还公开了一种单相SVG锁相装置。确定相位角。还公开了一种单相SVG锁相装置。确定相位角。还公开了一种单相SVG锁相装置。
【技术实现步骤摘要】
一种基于瞬时变换的单相SVG快速锁相方法和装置
[0001]本公开的实施例涉及电气自动化
，更具体地，涉及一种基于瞬时变换的单相SVG快速锁相方法和装置。
技术介绍
[0002]在电气化铁路的供电系统中，通常采用单相SVG(Static Var Generation，静止无功发生器)作为电压源型变流器。电压源型变流器输出的电压需要与电网电压时刻保持同步，在控制上需要对电网电压进行锁相，以快速获得准确的同步角度。
[0003]单相SVG采集的电压为单相交流电压，适用于单相SVG的锁相方法与常规的三相变流器的锁相方法不同。
技术实现思路
[0004]本公开的至少一个实施例提供了一种基于瞬时变换的单相SVG快速锁相方法，其包括：对单相SVG进行电压采样，获得电压采样信号；
[0005]对所述电压采样信号同步进行余弦变换和正弦变换，获得电压余弦分量和电压正弦分量；
[0006]对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量进行延时，获得电压余弦延时分量和电压正弦延时分量；
[0007]基于所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量获得电压余弦倍频消除分量，并基于所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量获得电压正弦倍频消除分量；
[0008]对电压余弦倍频消除分量和电压正弦倍频消除分量分别进行低通滤波，获得第一直流分量和第二直流分量；以及
[0009]根据第一直流分量和第二直流分量，确定相位角。
[0010]在本公开的一个实施例中，对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量进行延时包括：
[0011]对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量延时四分之一周期，其中，所述周期指的是两个过零点之间的时间间隔。
[0012]在本公开的一个实施例中，基于所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量获得电压余弦倍频消除分量包括：将所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量相加，获得电压余弦倍频消除分量；以及
[0013]基于所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量获得电压正弦倍频消除分量包括：将所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量相加，获得电压正弦倍频消除分量。
[0014]在本公开的一个实施例中，所述低通滤波为二阶低通滤波，所述二阶低通滤波的传递函数为：
[0015][0016]其中，A0为滤波器增益，ω
c
为滤波器截止频率，Q为滤波器品质因数。
[0017]在本公开的一个实施例中，根据第一直流分量和第二直流分量，确定相位角，包括：
[0018]根据下式确定相位角：
[0019][0020]其中，表示相位角，U
1f
(t)表示第一直流分量，以及U
2f
(t)表示第二直流分量。
[0021]本公开的至少一个实施例提供了一种单相SVG锁相装置，包括：
[0022]采样单元，配置为对单相SVG进行电压采样，获得电压采样信号；
[0023]同步变换单元，配置为对所述电压采样信号同步进行余弦变换和正弦变换，获得电压余弦分量和电压正弦分量；
[0024]延时单元，配置为对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量进行延时，获得电压余弦延时分量和电压正弦延时分量；
[0025]倍频消除单元，配置为基于所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量获得电压余弦倍频消除分量，并基于所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量获得电压正弦倍频消除分量；
[0026]滤波单元，配置为对电压余弦倍频消除分量和电压正弦倍频消除分量分别进行低通滤波，获得第一直流分量和第二直流分量；以及
[0027]确定单元，配置为根据第一直流分量和第二直流分量，确定相位角。
[0028]在本公开的一个实施例中，所述延时单元配置为对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量延时四分之一周期，其中，所述周期指的是两个过零点之间的时间间隔。
[0029]在本公开的一个实施例中，所述倍频消除单元配置为将所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量相加，获得电压余弦倍频消除分量，还被配置为将所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量相加，获得电压正弦倍频消除分量。
[0030]在本公开的一个实施例中，所述滤波单元为二阶低通滤波单元，所述二阶低通滤波单元的传递函数为：
[0031][0032]其中，A0为滤波器增益，ω
c
为滤波器截止频率，Q为滤波器品质因数。
[0033]在本公开的一个实施例中，所述确定单元配置为基于下式确定相位角：
[0034][0035]其中，表示相位角，U
1f
(t)表示第一直流分量，以及U
2f
(t)表示第二直流分量。
[0036]在根据本公开的实施例的基于瞬时变换的单相SVG锁相方法和单相SVG锁相装置中，采用基于单相采样电压瞬时变换的方法，构造出两个分量，并通过延时消去和低通滤波的方法，得到锁相角度。这样，即使在电压发生波动和畸变的情况下，也能够快速地检出同步相位，检测结果的波动小，检测时间短，从而保证电压源逆变器输出的电压与系统电压保
持同步。
附图说明
[0037]图1示出了根据本公开一个实施例的单相SVG快速锁相方法的流程图；
[0038]图2示出了根据本公开一个实施例的单相SVG快速锁相方法的仿真模型图；
[0039]图3示出了根据本一个实施例的单相SVG快速锁相方法的稳态时同步相位检测仿真结果；
[0040]图4示出了根据本公开一个实施例的单相SVG快速锁相方法在电压幅度突变下的相位检测仿真结果；
[0041]图5示出了根据本公开一个实施例的单相SVG快速锁相方法在电压谐波畸变下的相位检测仿真结果；以及
[0042]图6示出了根据本公开一个实施例的单相SVG快速锁相装置的示意性框图。
具体实施方式
[0043]下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0044]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0045]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0046]在惯常技术中已经提供了多种关于单相SVG的锁相方法。比如，在一种电气化牵引网单相SVG控制方法中提到了一种过零锁相的计算锁相角的方法。但单纯的过零锁相抗干扰性差，在电网波形畸变时会造成偏移和抖动，从而影响控制精度和运行稳定性。惯常技术中还提供了一种基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)的单相SVG的锁相方法，在该方法中，对相位采用闭环控制的方法进行锁相，在谐波背景下仍然可准确锁相，消除了稳态偏差，但计算量较大，且由于存在闭环控制环节本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单相SVG锁相方法，包括：对单相SVG进行电压采样，获得电压采样信号；对所述电压采样信号同步进行余弦变换和正弦变换，获得电压余弦分量和电压正弦分量；对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量进行延时，获得电压余弦延时分量和电压正弦延时分量；基于所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量获得电压余弦倍频消除分量，并基于所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量获得电压正弦倍频消除分量；对电压余弦倍频消除分量和电压正弦倍频消除分量分别进行低通滤波，获得第一直流分量和第二直流分量；以及根据第一直流分量和第二直流分量，确定相位角。2.根据权利要求1所述的单相SVG锁相方法，其中，对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量进行延时包括：对所述电压余弦分量和所述电压正弦分量延时四分之一周期，其中，所述周期指的是两个过零点之间的时间间隔。3.根据权利要求1所述的单相SVG锁相方法，其中，基于所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量获得电压余弦倍频消除分量包括：将所述电压余弦分量和所述电压余弦延时分量相加，获得电压余弦倍频消除分量；以及基于所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量获得电压正弦倍频消除分量包括：将所述电压正弦分量和所述电压正弦延时分量相加，获得电压正弦倍频消除分量。4.根据权利要求1所述的单相SVG锁相方法，其中，所述低通滤波为二阶低通滤波，所述二阶低通滤波的传递函数为：其中，A0为滤波器增益，ω
c
为滤波器截止频率，Q为滤波器品质因数。5.根据权利要求1所述的单相SVG锁相方法，其中，根据第一直流分量和第二直流分量，确定相位角，包括：根据下式确定相位角：其中，表示相位角，U
1f
(t)表示第一直流分量，以及U
2f
(t...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵香花，陈晋辉，董海涛，张炼冬，
申请(专利权)人：江苏天合清特电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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