[發明專利]一種基于低通陷波器的電網鎖相方法

在審

• 申請號: 201610021817.6
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105588981A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 徐志鷗;余成軍;黃毅;孫文兵
• 申請（專利權）人: 江蘇昂內斯電力科技股份有限公司
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 華德明

技術領域

本發明涉及一種電網鎖相方法，具體是一種基于低通陷波器的電網鎖相方法，屬于電 能質量控制技術領域。

背景技術

可再生能源(風力發電、光伏發電)大規模并網的地方，往往伴隨著并網逆變器、有 源濾波器的集中應用，這些非線性電力負荷對電網產生較為突出的諧波污染，加之電網中 存在的三相不平衡、電壓閃變等異常情況，給作為并網電力電子裝置控制基準的電網同步 信號的檢測帶來很大困難，從而影響可再生能源并網的電能質量控制，會給電力系統穩定 運行帶來安全隱患，嚴重時還會造成巨大的損失。

鎖相環技術是檢測電網基波信號的頻率和相位以構成電網同步信號的主要技術，它可 以從接收到的形變信號中準確檢測到電網基波信號的頻率和相位信息，仿制與之同步的時 鐘信號，從而為電網提供準確的時鐘源。

傳統的硬件鎖相環在諧波、頻率突變、相位突變等電壓畸變以及三相電壓不平衡情況 下，很難保證相位的同步和精度；用軟件鎖相取代硬件鎖相，擺脫了復雜的硬件電路設計， 且修改參數簡單方便，具有很好的擴展性，在波形畸變、相位突變等條件下，都具有良好 的抗干擾能力，能以較快速度、較高精度實現鎖相。

但是，現有技術中的軟件鎖相環都需要PI調節器，PI調節器適用于具有大慣性，大滯 后特性的被控對象如風力發電，具有一定的局限性。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于低通陷波器的電網鎖相方法，該電網鎖相方法適用于各 種并網逆變器的電網相位檢測，不需要PI調節器。

為實現上述目的，一種基于低通陷波器的電網鎖相方法，通過檢測電網側任意一相的 頻率，并將其作為參考信號，電網側任意兩相經旋轉坐標變換得到dq軸分量，并選擇合適 的低通陷波器濾除高次諧波分量，最終通過鎖相控制算法計算出電網側相位大小；具體步 驟如下：

步驟1：選取A相為參考相，提取A相電網電壓的準確頻率，并產生參考信號cos(ωt)和 sin(ωt)；

步驟2：將電網電壓v_a(t)用傅里葉級數展開表示，其表示為：

va(t)=Vmcos(ωt+α)+Σn=2∞Vmncos(nωt+αn)+Σn=2∞Vmnsin(nωt+αn)=Vmcos(ωt+α)+harmonics---(1)]]>