[發明專利]一種鎖相環及其進行鎖相的方法

有效

• 申請號: 201210495230.0
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102983858A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉曉紅;陳恒留
• 申請（專利權）人: 深圳市晶福源電子技術有限公司
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085;H03L7/099
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術領域

本發明屬于鎖相環領域，尤其涉及一種鎖相環及其進行鎖相的方法。

背景技術

在光伏并網系統中，準確并快速地檢測到電網電壓的頻率、相位和幅值是必不可少的環節。目前的光伏并網系統中，是通過鎖相環來跟蹤監測電網電壓的頻率、相位和幅值。

在現有技術中，鎖相環是通過檢測電網電壓的過零點，從而實現鎖相，但該方法抗干擾能力差。而基于二階通用積分器的單相鎖相環較傳統的數字鎖相環具有不受電網頻率變化影響、抗干擾能力強的優點，但該算法在離散化實現時會引入二次諧波，從而導致鎖相準確度降低。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中鎖相準確度降低且抗干擾能力差的技術問題，提供一種鎖相環及其進行鎖相的方法，能快速地實現鎖相且抗干擾能力強。

本發明提供一種鎖相環進行鎖相的方法，

所述方法包括以下步驟：

獲取電網電壓波形信號和預設電壓波形信號；

根據電網電壓波形信號，得到第一組正弦波信號；根據預設電壓波形信號，得到第二組正弦波信號；其中，每組正弦波信號分別包括兩個正弦信號，兩個正弦信號的相位差分別為預設的角度；

根據所述第一組正弦波信號與第二組正弦波信號，得到電網電壓波形信號與預設電壓波形信號的相位偏差；

根據所述相位偏差，調整鎖相環輸出信號的相位。

優選地，所述第一組正弦波信號包括SinBata和CosBata信號，所述根據電網電壓波形信號，得到第一組正弦波信號的步驟，具體包括以下步驟：

根據電網電壓的波形信號，得到SinBata信號；

根據SinBata信號，計算得到與SinBata信號相位差為預設角度的CosBata信號。

優選地，所述預設角度為90°。

優選地，所述根據SinBata信號，計算得到與SinBata信號相位差為預設角度的CosBata信號的步驟，具體為：

U0Ui=1-12πfS1+12πfS=-S+2πfS+2πf]]>

其中U_i為SinBata信號，U_o為CosBata信號，S為拉斯變換變量，f為電網頻率。

優選地，所述第二組正弦波信號包括SinAlfa信號和CosAlfa信號，所述根據所述第一組正弦波信號與第二組正弦波信號，得到電網電壓波形信號與預設電壓波形信號的相位偏差的步驟，具體為：

相位差Δθ＝SinAlfa*CosBata-CosAlfa*SinBata。

本發明還提供一種利用上述鎖相方法進行鎖相的鎖相環，包括傳感器、全通濾波器、鑒相器以及PI控制器；

所述傳感器，用于檢測電網電壓波形信號；

所述全通濾波器，用于根據傳感器檢測到的電網電壓波形信號，得到第一組正弦波信號；

所述鑒相器，用于根據全通濾波器的第一組正弦波信號與根據預設電壓波形信號得到的第二組正弦波信號，得到電網電壓波形信號與預設電壓波形信號的相位偏差，其中，每組正弦波信號分別包括兩個正弦信號，兩個正弦信號的相位差分別為預設的角度；

所述PI控制器，用于根據所述鑒相器得到的相位偏差，調整輸出信號的相位。

優選地，所述預設角度為90°。