[發明專利]基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法

無效

• 申請號: 201110341703.7
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103094909A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 解大;宋元鋒;張延遲;賈玉健;張玉濤;周長金;莊駿鵬;何偉;劉林泉;王雷;荊茂來
• 申請（專利權）人: 山東錦華電力設備有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

1.一種基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)檢測負荷電流瞬時值i_L(t)，電網電壓為無畸變正弦波u_s(t)＝U_smsin(ωt)，則i_L(t)＝I_Lsin(ωt+θ)＝I_pAsin(ωt)+I_qcos(ωt)，目標電流i^*_c(t)＝i_L(t)-i_S(t)，

其中，θ為系統功率因數角，U_sm為電源電壓，I_PA為有功電流幅值，I_q為負荷無功電流幅值，i^*_c(t)為目標電流，i_S(t)為電源電流；

(2)對直流側電容電壓U_dc進行周期平均值ΔU_dc，經數字鎖相環節得到有功電流幅值：

IpA=(CUdcΔUdc+C(ΔUdc)22)(T2UsM)=(2UdcCTUsM)ΔUdc+(CTUsM)(ΔUdc)2;]]>

(3)將采樣得到的負荷電流與θ的余弦值相乘在一個周期積分平均以提取基波無功電流分量：I_q＝I_Lcosθ；

(4)有功電流、無功電流、電源電流之和求取目標電流；

(5)實際輸出電流與目標電流比較后通過滯環比較方式控制PWM變換器。

2.根據權利要求1所述的基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法，其特征在于，系統功率因數角θ通過以下方法得到：

(1)利用三相電壓獲取相位信息時，采用相平衡單相數字鎖相環進行鎖相，U_sa為電壓瞬時采樣值，輸入信號首先要與事先設定好的sin(t)、cos(t)數據池進行相乘：

Uin_sin(t)=U·sa*sin(t)]]>

Uin_cos(t)=U·sa*cos(t)]]>

其中是輸入信號，sin(t)和cos(t)是事先就設計在算法中的數據池；然后通過一個周期時間窗，求得一個周期內的平均值，即：

Xc=Σ0NU·sa·sin(nt)]]>

Yc=Σ0NU·sa·cos(nt)]]>

其中周期T被平均分為N段，每一段的時間為t＝T/N，隨后，得到電壓相位角數值其中X_c、Y_c為瞬時數據與數據池相乘后的周期累加值；

(2)以相電流為單相鎖相環的瞬時輸入，可以得到電流的相位角，

Xi=Σ0NI·sa·sin(nt)]]>

Yi=Σ0NI·sa·cos(nt)]]>

(3)兩個相位數值相減得到系統功率因數角：