【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统，特别是涉及一种频率自适应滤波器和锁相环。
技术介绍
1、柔性直流输电是一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制(pwm)技术为基础的输电技术，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。
2、然而，随着可再生能源的快速发展，模块化多电平换流器(mmc)大规模接入电网，加之光伏、储能等新能源电力电子设备大量接入，以及非线性负载的投切，带来了复杂的谐波特性，使得交流系统的电压波动愈加频繁，严重影响柔性直流输电系统的直流电压稳定性。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种能够有效滤除电压信号中的谐波分量的频率自适应滤波器和锁相环。
2、一种频率自适应滤波器，包括：
3、延时模块，用于接入输入电压，并对所述输入电压进行延时，得到延时电压；
4、正交信号生成模块，用于接入输入电压；所述正交信号生成模块用于接收输入电压的基波角频率变化量，并根据所述基波角频率变化量和预设频次生成所述输入电压的谐波分量的正交信号；所述谐波分量的频次为所述预设频次，所述正交信号的相位滞后于所述谐波分量的相位四分之一个周期；
5、频率自适应模块，分别连接所述正交信号生成模块和所述延时模块，用于根据所述基波角频率变化量、所述正交信号和所述延时电压，得到滤波分量，并根据所述滤波分量将所述输入电压的所述谐波分量滤除；所述滤波分量与所述谐波分量互为相反数。
6、上述频率自适应滤波
7、在其中一个实施例中，所述延时模块的延时时间根据所述预设频次确定。
8、在其中一个实施例中，所述正交信号生成模块包括：
9、中心角频率确定单元，用于接收基波角频率变化量，并根据所述基波角频率变化量和所述预设频次确定中心角频率；
10、正交信号生成单元，连接所述中心角频率确定单元，并接入所述输入电压，用于根据所述中心角频率生成所述输入电压的谐波分量的正交信号。
11、在其中一个实施例中，所述中心角频率确定单元包括第一加法器和增益单元，所述增益单元的增益为所述预设频次；
12、所述第一加法器的第一输入端用于接收所述基波角频率变化量，所述第一加法器的第二输入端接收预设角频率确定参数，所述第一加法器的输出端连接所述增益单元的输入端，所述增益单元的输出端用于输出中心角频率。
13、在其中一个实施例中，所述频率自适应模块包括：
14、第一乘法器，用于接收所述基波角频率变化量，并根据所述基波角频率变化量和预设适应参数生成第一过程参数；
15、正交运算单元，连接所述第一乘法器和所述正交信号生成模块，用于将所述第一过程参数进行三角函数转换后与所述正交信号进行运算，得到第二过程参数；
16、第二加法器，连接所述正交运算单元和所述延时模块，用于将所述第二过程参数与所述延时电压进行运算，得到第三过程参数；
17、除法运算单元，连接所述第二加法器和所述第一乘法器，用于将所述第一过程参数进行三角函数转换后与所述第三过程参数进行除法运算，得到所述滤波分量；
18、第三加法器，连接所述除法运算单元，所述第三加法器还用于接入所述输入电压，并根据所述滤波分量将所述输入电压中的所述谐波分量滤除。
19、一种锁相环，包括鉴相器、压控振荡器、锁相单元和如上述的频率自适应滤波器，所述频率自适应滤波器连接所述锁相单元，所述频率自适应滤波器用于接收所述锁相单元输出的基波角频率变化量；
20、所述鉴相器的输入端用于接入电网电压，所述鉴相器的输出端连接所述频率自适应滤波器的输入端，所述频率自适应滤波器的输出端连接所述锁相单元的输入端，所述锁相单元的输出端连接所述压控振荡器的输入端，所述压控振荡器的输出端连接所述鉴相器，所述压控振荡器的输出端用于输出相位。
21、上述锁相环包括能够克服频率漂移的频率自适应滤波器，在频率不为工频时依然能消除特定次数谐波。通过将频率自适应滤波器串联置于锁相环内，使得该锁相环可以滤除谐波，相位跟踪更准确。
22、在其中一个实施例中，所述频率自适应滤波器的数量为至少两个，各所述频率自适应滤波器依次连接，位于首位的所述频率自适应滤波器的输入端连接所述鉴相器的输出端，位于末位的所述频率自适应滤波器的输出端连接所述锁相单元。
23、在其中一个实施例中，各所述频率自适应滤波器的预设频次不同。
24、在其中一个实施例中，所述锁相单元包括pi控制器和加法器，所述pi控制器的输入端连接所述频率自适应滤波器的输出端，所述pi控制器的输出端连接所述频率自适应滤波器和所述加法器，用于输出所述基波角频率变化量；所述加法器用于将所述基波角频率变化量和预设跟踪参数进行运算，输出跟踪相位。
25、在其中一个实施例中，所述锁相环还包括连接所述锁相单元的角频率增益模块。
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1.一种频率自适应滤波器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述延时模块的延时时间根据所述预设频次确定。
3.根据权利要求1所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述正交信号生成模块包括：
4.根据权利要求3所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述中心角频率确定单元包括第一加法器和增益单元，所述增益单元的增益为所述预设频次；
5.根据权利要求1所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述频率自适应模块包括：
6.一种锁相环，其特征在于，包括鉴相器、压控振荡器、锁相单元和如权利要求1至5中任意一项所述的频率自适应滤波器，所述频率自适应滤波器连接所述锁相单元，所述频率自适应滤波器用于接收所述锁相单元输出的基波角频率变化量；
7.根据权利要求6所述的锁相环，其特征在于，所述频率自适应滤波器的数量为至少两个，各所述频率自适应滤波器依次连接，位于首位的所述频率自适应滤波器的输入端连接所述鉴相器的输出端，位于末位的所述频率自适应滤波器的输出端连接所述锁相单元。
8.根据权利要
9.根据权利要求6所述的锁相环，其特征在于，所述锁相单元包括PI控制器和加法器，所述PI控制器的输入端连接所述频率自适应滤波器的输出端，所述PI控制器的输出端连接所述频率自适应滤波器和所述加法器，用于输出所述基波角频率变化量；所述加法器用于将所述基波角频率变化量和预设跟踪参数进行运算，输出跟踪相位。
10.根据权利要求6所述的锁相环，其特征在于，所述锁相环还包括连接所述锁相单元的角频率增益模块。
...【技术特征摘要】
1.一种频率自适应滤波器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述延时模块的延时时间根据所述预设频次确定。
3.根据权利要求1所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述正交信号生成模块包括：
4.根据权利要求3所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述中心角频率确定单元包括第一加法器和增益单元，所述增益单元的增益为所述预设频次；
5.根据权利要求1所述的频率自适应滤波器，其特征在于，所述频率自适应模块包括：
6.一种锁相环，其特征在于，包括鉴相器、压控振荡器、锁相单元和如权利要求1至5中任意一项所述的频率自适应滤波器，所述频率自适应滤波器连接所述锁相单元，所述频率自适应滤波器用于接收所述锁相单元输出的基波角频率变化量；
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈礼昕，彭光强，武霁阳，黄之笛，陈欢，龚泽，王海军，楚金伟，国建宝，任鑫芳，谢惠藩，张怿宁，杨光源，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院，
类型：发明
国别省市：
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