[发明专利]一种基于双自调谐二阶广义积分器的锁频环方法

摘要

本发明公开了一种基于双自调谐二阶广义积分器的锁频环方法，通过将自调谐滤波器与二阶广义积分器两种结构相级联，得到一种自调谐式二阶广义积分器的三阶结构，使其在电网畸变严重时具有良好的滤波能力；在自调谐式二阶广义积分器结构内部，通过引入求差节点与一阶高通滤波器，使其具备了消除直流分量扰动的能力；通过应用幅值归一化算法，将频率的非线性闭环的自适应控制转变为线性化设计的效果，还易于DSP的编程实现。本发明不仅适用于电网正常工况，而且当电网发生故障时仍然适用，结构简单，方法易行，在新能源并网等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种基于双自调谐二阶广义积分器的锁频环方法，其特征在于：所述方法包括三相到两相的坐标变换、两个自调谐二阶广义积分器、一个正负序分离模块、锁频环控制环路四个部分；所述方法步骤如下：步骤1，三相电网电压输入信号va、vb、vc，首先经过三相到两相的坐标变换Tabc/αβ，得到αβ两相静止坐标系下的vα、vβ电压信号；步骤2，在双自调谐二阶广义积分器结构中，vα、vβ电压信号作为两个自调谐二阶广义积分器的输入信号；vα经过一个自调谐二阶广义积分器后得到与vα同频率、同相位的第一个输出信号v′α；得到与vα同频率、相位滞后90°的第二个输出信号qvα；α轴上的误差信号ε'vα与α轴上相位滞后于v′α90°的原始输出信号qv′α相乘所得的第三个输出信号即频率误差变量εfα；vβ经过一个自调谐二阶广义积分器后得到与vβ同频率、同相位的第一个输出信号v′β；得到与vβ同频率、相位滞后90°的第二个输出信号qvβ；β轴上的误差信号ε'vβ与β轴上相位滞后于v′β90°的原始输出信号qv′β相乘所得的第三个输出信号即频率误差变量εfβ；步骤3，在正负序分离模块结构中，输出信号v′α与qvα以及输出信号v′β与qvβ作为正负序分离模块的四个输入信号，经过对称分量法的计算，得到基波正序电压分量v+α与v+β以及基波负序分量v‑α与v‑β；步骤4，在锁频环结构中，频率误差变量εfα与频率误差变量εfβ相加所得值的0.5倍作为锁频环的输入信号，该输入信号与幅值归一化后的等式相乘，所得值与系数‑Г相乘，此后经过一个积分环节1/s后，所得值与100π的角频率参考值ωs相加，得到锁频环的输出信号ω，从而将此输出信号反馈至双自调谐二阶广义积分器结构中作为其输入信号参与运算。