[发明专利]可变速抽水蓄能机组控制系统的锁相方法

摘要

本发明提供了一种可变速抽水蓄能机组控制系统的锁相方法，即电网电压矢量的旋转角度θ和电网频率f的检测技术。本发明首先检测三相电网电压，利用二阶广义积分器产生的两个正交的信号，将三相电压分解为两相电压，再利用MSOGI-FLL系统滤除电网中的谐波成分，MSOGI系统可以跟踪电网电压的基波成分，最后根据正负序信号计算模块计算得到基波的正序分量，由此得出电网电压矢量的旋转角度θ，与此同时FLL系统可以准确检测出电网电压的频率f。将电网电压矢量的旋转角度θ和电网频率f的计算结果送入控制器，进行闭环控制。

主权项

1.一种可变速抽水蓄能机组控制系统的锁相方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：三相电网电压v_a，v_b，v_c转化为v_α，v_β然后执行步骤2；其中，v_α，v_β分别为两相坐标系下α轴、β轴分量；步骤2：将步骤1中得到的v_α和v_β，分别送入MSOGI-FLL系统，然后同时执行步骤3和步骤4；其中，MSOGI-FLL系统主要由锁频环FLL、以及n个单独的二阶广义积分正交信号发生器SOGI-QSG使用交叉反馈网络协作构成，每个SOGI-QSG能够调节基频的倍数频率，FLL的输入由第一个SOGI-QSG提供，其后的第二个到第n个SOGI-QSG系统的输入是由FLL检测的基频乘以一个系数构成，该系数决定了FLL的输出分配到不同的SOGI-QSG的次序；而且，每个SOGI-QSG的增益由该系数区分开，以便使中心频率和SOGI-QSG的带宽保持恒定的关系，每个SOGI-QSG的输入信号是由原始输入信号v减去其余所有SOGI-QSG的输出信号；所述n个单独的二阶广义积分正交信号发生器SOGI-QSG构成MSOGI系统；在这种方式下，经过短暂的计算过渡过程，来清理掉每个SOGI-QSG的输入信号中由其余SOGI-QSG检测出的谐波成分，以减少输出信号中谐波的扰动；步骤3：v_α和v_β通过MSOGI系统消除指定谐波的影响，分别产生正交的两个分量v′_α，qv′_α和v′_β，qv′_β，其中，v′_α为两相坐标系下α轴分量，v′_β为两相坐标系下β轴分量，q为正交算子；步骤4：利用MSOGI-FLL系统中的FLL模块，求得旋转角频率ω′，然后执行步骤5；步骤5：利用步骤3中得到的v′_α，qv′_α和v′_β，qv′_β，计算得到两相坐标系下α轴、β轴正序分量，然后执行步骤6；步骤6：利用步骤5得到的两相坐标系下α轴、β轴正序分量，反正切得到角度θ。