[发明专利]一种消除二倍频分量影响的单相锁相环

权利要求书

1.一种消除二倍频分量影响的单相锁相环,其特征在于：包括2个模块：消除二倍频的鉴频模块(1)和相角估计模块(2)；

所述消除二倍频的鉴频模块(1)，负责将输入信号进入消除二倍频的鉴频模块后可以输出一个无二倍频分量影响的鉴频信号；

所述相角估计模块(2)，负责将PI控制模块中积分器处理后的信号和整个相角估计模块的输出信号输入到二倍频消除鉴频模块中；

使用时，系统的输入信号v_i(t)输入消除二倍频的鉴频模块(1)；经过消除二倍频的鉴频模块(1)处理后所获得并输出的任意频率下不含二倍频分量的信号v_dq(t)传递至相角估计模块(2)；

相角估计模块(2)中比例积分控制器中积分环节输出的计算量Δω_o，用于估计输入频率的变化，该数值反馈至消除二倍频的鉴频模块(1)。

2.根据权利要求1所述的一种消除二倍频分量影响的单相锁相环，其特征在于，所述的二倍频消除鉴频模块(1)产生一个无二倍频影响的鉴频信号；然后将该鉴频信号输入到含PI控制和积分器的相角估计模块中，通过相角估计模块(2)的计算实现对锁相环的实时相角进行估计的功能；

随后，使用相角估计模块(2)的输出信号和相角估计模块中积分器的输出量作为反馈信号分别送入到消除二倍频的鉴频模块(1)内。

3.根据权利要求1所述的一种消除二倍频分量影响的单相锁相环，其特征在于，单相锁相环还包括一个正交信号产生模块与处理模块；所述正交信号产生模块与处理模块，负责消除锁相环稳态时二倍频分量对锁相结果的影响，同时保证了锁相环动态响应的性能。

4.根据权利要求1所述的一种消除二倍频分量影响的单相锁相环，其特征在于，本单相锁相环的使用环境为非理想电网环境下，负责非理想电网条件下的在线准确估计。

5.根据权利要求1所述的一种消除二倍频分量影响的单相锁相环，其特征在于，单相锁相环还包括一组不含二倍频分量影响的鉴频信号，简称为特定的信号；

所述的“特定的信号”，即不含二倍频分量影响的鉴频信号，是任意频率下都不包含二倍频分量的鉴频信号；该“特定的信号”获得方法为：使用相角估计模块中的输出量和该模块中的积分器的输出量作为反馈，构成一个鉴频单元，并按如下流程进行构建：

使用延迟信号环节产生两个用来辅助鉴频的信号，依次记为：v_p(t)、v_q(t)，然后将这两个信号相加得到不含二倍频分量信号的v_pq(t)，作为鉴频模块的输出信号。

6.根据权利要求5所述的一种消除二倍频分量影响的单相锁相环，其特征在于，辅助鉴频的信号：v_p(t)和v_q(t)的表达式分别为：

其中为输入的电网电压信号，输入电网电压信号相位为V_i为电压幅值、ω_i为信号角频率、为初相角；ω_n为额定状态下的电网频率、Δω_i＝ω_i-ω_n为输入频率与正常电网频率的差值、θ_i为信号相位、T为额定频率时信号的周期；v_β(t)为输入电网电压信号v_i(t)延迟个周期得到的信号，v_c(t)为与输入信号正交的信号。