[发明专利]一种适合于三相平衡电网的数字锁相方法

权利要求书

1.一种适合于三相平衡电网的数字锁相方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）通过过零检测电路检测A相电网电压u_a的过零点上升沿脉冲信号u_ap，且将u_ap送入数字处理器；

（2）初始化计数值k＝2，k为自然数且k≥2，给定A相电网电压u_a的初始频率f₀=50Hz；

（3）检测到第一个过零点上升沿脉冲信号u_ap(1)时，设定所述过零点时刻为T(1)，计数器时间△t清零且从0开始计时；

（4）第二个过零点上升沿脉冲信号u_ap(2)到的前一时刻，判断计数器时间△t：若0≤Δt＜设定值1，则计算角度θ₁、A相电网电压u_a的相位角θ_A和三相平衡电网的相位角θ_ABC，并进入步骤（5）；若Δt≥设定值1，则数字处理器发出频率故障报警信号；

（5）当第二个过零点上升沿脉冲信号u_ap(2)到达后，设定此过零点时刻为T(2)，计数器时间△t清零且从0开始计时，判断若（T(2)-T(1)）≥设定值2，则计算角度θ₂、A相电网电压u_a的相位角θ_A和三相平衡电网的相位角θ_ABC，并进入步骤（6）；若（T(2)-T(1)）＜设定值2，则数字处理器发出频率故障报警信号；

（6）计数值加1，即取k=k+1，当第n个过零点上升沿脉冲信号u_ap(n)到的前一时刻，n为自然数且n=k，判断计数器时间△t：若0≤Δt＜设定值1，则继续检测直到第n个过零点上升沿脉冲信号u_ap(n)到；若Δt≥设定值1，则数字处理器发出频率故障报警信号；当第n个过零点上升沿脉冲信号u_ap(n)到时，设定此过零点时刻为T(n)，计数器时间△t清零且从0开始计时，判断若(T(n)-T(n-1))≥设定值2，则计算角度θ₂、A相电网电压u_a的相位角θ_A和三相平衡电网的相位角θ_ABC，并循环此步骤；若（T(n)-T(n-1))＜设定值2，则数字处理器发出频率故障报警信号。

2.如权利要求1所述的数字锁相方法，其特征在于，所述角度θ₁的计算公式为：

θ₁＝2πf₀Δt                                            （1）。

3.如权利要求1所述的数字锁相方法，其特征在于，所述角度θ₂的计算公式为：

。

4.如权利要求1所述的数字锁相方法，其特征在于，所述A相电网电压u_a的相位角θ_A的计算公式为 

其中，mod(θ₁,2π)表示当第二个过零点上升沿脉冲信号到来之前的相位角值；mod(θ₂,2π)表示当第二个过零点上升沿脉冲信号到来之后的相位角值；mod为求余函数，θ_A的单位为rad。

5.如权利要求1所述的数字锁相方法，其特征在于，所述三相平衡电网的相位角θ_ABC的计算公式为

式(4)中θ_ABC的单位为度。

6.如权利要求1所述的数字锁相方法，其特征在于，所述设定值1为三相平衡电网电压欠频保护阈值的倒数。

7.如权利要求1所述的数字锁相方法，其特征在于，所述设定值2为三相平衡电网电压过频保护阈值的倒数。