[发明专利]基于二阶广义积分器的单相锁相环的控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种基于二阶广义积分器的单相锁相环的控制方法，该方法包括：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；将所述广义二阶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，当定位所述锁相电压信号的过零点后，根据预设转换策略获得正弦信号。通过上述方法，可以防止电网电压信号中的噪声干扰，精确获取电网电压信号的相位角信息，为电力电子设备的控制提供良好的补偿和优化效果。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种基于二阶广义积分器的单相锁相环的控制方法。

背景技术

在交流输配电的电力系统中，无论是仪器仪表还是电力电子设备，大部分都需要和电力系统电压相位进行同步才能进行精确的计算和控制，达到补偿和优化的效果。无论是逆变器并网电流控制，还是整流器功率因数校正控制，都需要准确获取电网电压的相位。

传统的相位监测方法通过硬件电路获取电网电压的过零点位置，通过捕获该过零点得到当前电网相位角。但是，当电网电压信号噪声严重时，极易出现捕获信号干扰，导致捕获失效，无法得到精确的相位角信息，从而无法获得标准的正弦信号。

发明内容

本发明实施例提供一种基于二阶广义积分器的单相锁相环的控制方法，可以精确获取电网电压信号的相位角信息。

一种基于二阶广义积分器的单相锁相环的控制方法，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；

将所述广义二阶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，当定位所述锁相电压信号的过零点后，根据预设转换策略获得正弦信号。

可选的，在其中一个实施例中，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。

可选的，在其中一个实施例中，所述对所述锁相电压信号进行过零检测，还包括：

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。

可选的，在其中一个实施例中，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的四分之三周期。

可选的，在其中一个实施例中，所述当定位所述锁相电压信号的过零点后，根据预设转换策略获得正弦信号，包括：

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。

可选的，在其中一个实施例中，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。