[发明专利]基于二阶广义积分器的单相锁相环的控制方法

权利要求书

1.一种基于二阶广义积分器的单相锁相环的控制方法，其特征在于，包括：

在二阶广义积分器的输入端输入电网电压信号，根据基于所述二阶广义积分器构建的静止坐标系获取与所述电网电压信号对应的正交分量；

将所述二阶广义积分器输出的正交分量转换为旋转坐标系下的旋转分量，根据所述旋转坐标系中的旋转分量进行单相锁相环控制，得到锁相后的相位角，根据所述相位角确定锁相电压信号；

对所述锁相电压信号进行过零检测，当确定所述锁相电压信号的过零点后，通过查询正弦表或者正弦函数库获取与所述相位角对应的正弦信号；

其中，所述对所述锁相电压信号进行过零检测，包括：

当检测到所述锁相电压信号出现过零时，判断所述锁相电压信号是否满足前次正弦小于等于零且当次正弦大于等于零；

若是，则锁定过零时刻出现的过零点，控制计数器清零，并且根据预设时间间隔累加计数器；

当未检测到所述锁相电压信号出现过零时，判断计数器的计数时长是否超过预设时长；

若是，则清除对所述过零点的锁定，并将当前信号作为所述锁相电压信号中的谐波分量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断计数器的计数时长是否超过预设时长，包括：

判断计数器的计数时长是否超过电网电压信号的四分之三周期。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二阶广义积分器包括自适应滤波器，根据基于所述二阶广义积分器构建的静止坐标系获取与所述电网电压信号对应的正交分量，包括：

根据所述自适应滤波器对所述电网电压信号进行滤波，得到α分量与β分量；

根据所述α分量、β分量构建静止的平面直角坐标系，其中所述α分量构建为α轴、所述β分量构建为β轴。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述二阶广义积分器输出的正交分量转换为旋转坐标系下的旋转分量，包括：

将所述二阶广义积分器产生的正交分量通过Park变换转换至d轴、q轴旋转坐标系中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述二阶广义积分器产生的正交分量通过Park变换转换至d轴、q轴旋转坐标系中，包括：

根据公式

d=cos(wt)*α+sin(wt)*β

q= cos(wt) *β-sin(wt)*α

得到所述d轴、q轴旋转坐标系中的d分量与q分量；其中，w为电网电压角频率，t为电网电压输入的时间，α为静止坐标系下的α分量，β为静止坐标系下的β分量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋转坐标系中的旋转分量进行单相锁相环控制，得到锁相后的相位角，根据所述相位角确定锁相电压信号，包括：

根据所述旋转坐标系中的q分量进行PID控制，通过迭代闭环运算，得到输出相位与输入相位引起的电压差为零的相位角。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述q分量与零相乘后输入到PID控制器，通过所述PID控制器调节输出信号的相位角；

根据所述输出信号的相位角跟踪所述电网电压信号的相位角，当所述输出信号的相位角滞后于所述电网电压信号的相位角时，所述PID控制器增大输出信号的角频率；当所述输出信号的相位角超前于所述电网电压信号的相位角时，所述PID控制器减小输出信号的角频率。