[發明專利]一種電網的正交電壓信號的獲取方法、裝置及其應用系統無效

申請號：	201410127220.0	申請日：	2014-03-31
公開（公告）號：	CN103872886A	公開（公告）日：	2014-06-18
發明（設計）人：	楊勇;陶雪慧;謝門喜	申請（專利權）人：	蘇州大學
主分類號：	H02M1/14	分類號：	H02M1/14
代理公司：	北京集佳知識產權代理有限公司 11227	代理人：	常亮
地址：	215123 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種電網正交電壓信號獲取方法裝置及其應用系統
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【說明書】：

技術領域

本申請涉及光伏發電技術領域，更具體地說，涉及一種電網的正交電壓信號的獲取方法、系統及其應用系統。

背景技術

近年來，太陽能光伏發電技術和產業得到了長足的發展。太陽能光伏發電不僅是當今能源的一個重要補充，更被認為是當前世界上最有發展前景的新能源技術。光伏發電設備發出的電能為直流電，在接入電網時需要逆變器將其轉換為與電網參數相同的交流電，并網逆變器包括三相并網逆變器和單相并網逆變器。對于單相并網逆變器來說，電網電壓的相位、幅值和頻率是其運行的關鍵信息，人們通常利用鎖相環（phase?locked?loop,PLL）技術獲取電網電壓的相位、幅值和頻率等信息。

目前有很多不同結構和方法的PLL，主要區別在于正交電壓產生的方法不同。對于單相光伏并網逆變器，產成正交電壓一個簡單的方法是使用一個輸出四分之一周期延時模塊，它負責產生相對輸入電網電壓基波相移90度的輸出信號（參考文獻：Sakamoto?S,Izumi?T,Yokoyama?T,Haneyoshi?T.A?new?method?for?digital?PLL?control?using?estimated?quadrature?two?phase?frequency?detection[C].Proceeding?of?the?Power?Conversion?Conference,Osaka,Japan,2002.），但這種方法依賴輸入電壓信號的頻率和濾波，效果比較差。學者Silva?S?M提出一種基于Hiblert的鎖相（參考文獻：Silva?S?M,Lopes?B?M,Filho?B?J?C,et?al.Performance?evaluation?of?PLL?algorithms?for?single-phase?grid-connected?systems[C].Proceeding?of?the?Industry?Applications?Conference,pp.2259-2263,2004.），這種方法計算比較算雜。Rodriguez?R教授提出雙階廣義積分（second?order?Generalized?Integrator(SOGI)鎖相環，由于鎖相效果好，在分布式發電方面得到了廣泛的應用（參考文獻：Rodriguez?R,Timbus?A?V,Teodorescu?R,et?al.Flexible?active?power?control?of?distributed?power?generation?systemsduring?grid?faults[J].IEEE?Transactions?on?Industrial?Electronics,2007,54(5):2583–2592.）。

以上方法有一個共同缺點，即因為沒有考慮到電網電壓直流分量而導致在獲取的正交電壓信號中包含有直流分量。而如何有效的抑制電網電壓中的直流分量是單相并網逆變器鎖相控制的關鍵問題。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種電網的正交電壓信號的獲取方法及系統，用在單相光伏并網逆變器中，能夠有效抑制電網電壓中的直流分量。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

一種電網的正交電壓信號的獲取方法，所述正交電壓信號包括與電網電壓信號的相位相一致的第一電壓信號和與所述第一電壓信號相位相差90度的第二電壓信號，其特征在于，包括：

對電網電壓信號進行雙階廣義積分，獲得所述第一電壓信號和相位與所述電網電壓信號的相位相差90度的中間電壓信號；所述中間電壓信號包含直流分量；

對所述中間電壓信號再次進行雙階廣義積分，獲得所述第二電壓信號。

優選的，所述對電網電壓信號進行雙階廣義積分，獲得所述第一電壓信號和相位與所述電網電壓信號的相位相差90度的中間電壓信號，包括：

將所述電網電壓信號減去第一反饋信號；

將減去所述第一反饋信號的所述電網電壓信號按第一預設比例進行放大；

將放大后的所述電網電壓信號減去第二反饋信號；

將減去所述第二反饋信號的所述電網電壓信號與第一諧振頻率相乘；