[发明专利]一种全数字化电网同步锁相方法

说明书

本发明公开了一种全数字化电网同步锁相方法。本发明方法能够利用有限个数的滤波器完全抑制奇数次谐波。常规的比较有代表性的锁相方法，例如SRF‑PLL等，当电网严重畸变时，需要降低系统的截止频率来保证锁相的精度，然而这会降低系统的响应速度，当截止频率降低时，系统需要几个周期才能达到稳定，而本发明方法使系统精度和系统响应速度不再是一个矛盾问题，在降低截止频率的同时，系统响应速度可以提高，可以在半个电网周期左右达到稳定状态，因此本发明方法响应速度更快。

技术领域

本发明涉及锁相环技术领域，特别是涉及一种全数字化电网同步锁相方法。

背景技术

近年来，随着太阳能光伏发电的广泛应用，功率变换器并网同步问题备受关注。为了实现安全稳定并网运行，需要快速准确地获取全数字化电网同步信号，因此并网同步和锁相环是至关重要的环节之一。

目前三相系统中最为常用的锁相方法是基于同步旋转坐标系的单同步旋转锁相环(Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loop，SRF-PLL)，但该种方法在电网电压不平衡和谐波污染工况条件下锁相效果较差。申请号为201710621233.7，名称为非理想电网条件下基于一阶矢量谐振控制器(one-ordervectorproportional-integral，OVPR)的正负序分量分离方法的中国专利，提出一种在电网电压不平衡和畸变条件下的正负序分离方法，通过该方法可以快速准确地提取出电网电压的正负序分量，但当电网电压谐波成分比较复杂时，需要级联无穷多个OVPR才能完全抑制电网的谐波。中国专利申请号为201711356841.6，名称为一种应用于电网电压不平衡及畸变条件下的锁相方法，提出两相静止坐标系下的α轴、β轴分量，分别经过级联广义积分模块(cascaded-general-integrator，CGI)滤除其中的谐波成分，但该方法无法获得负序分量，从而无法保证系统在电网电压不平衡时依旧正常运行。Saeed Golestan等人2014年在IEEE Transactions onIndustrial Electronics发表文章Moving Average Filter Based Phase-Locked Loops:Performance Analysis and Design Guidelines，该方法滤波效果比较好，但响应速度慢。

发明内容

为了解决现有同步锁相方法存在的上述问题，本发明提供一种全数字化电网同步锁相方法，以利用有限结构完全抑制奇数次谐波，并且提高响应速度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种全数字化电网同步锁相方法，所述方法包括：

获取三相电网电压；所述三相电网电压包括A相电网电压U_a、B相电网电压U_b和C相电网电压U_c；

将所述A相电网电压U_a、所述B相电网电压U_b和所述C相电网电压U_c通过Clarke变换环节变换为两相静止坐标系下的α轴电压分量U_α和β轴电压分量U_β；

根据所述α轴电压分量U_α确定α轴误差信号e_α；

根据所述β轴电压分量U_β确定β轴误差信号e_β；

根据所述α轴误差信号e_α确定基波正序电压α轴分量估计值和基波负序电压α轴分量估计值

根据所述β轴误差信号e_β确定基波正序电压β轴分量估计值和基波负序电压β轴分量估计值