[發明專利]一種電力電子裝置用單周期固定點數采樣器

有效

• 申請號: 201710329704.7
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107037759B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 舒展;鄧健;周寧;陳波;程思萌;趙勇
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01R31/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種電力電子裝置用單周期固定點數采樣器，其特征在于，所述采樣器包括采樣模塊、乘法比較模塊、第一濾波模塊、PI調節模塊和第二濾波模塊；采樣模塊將采集到的采樣電流信號送至乘法比較模塊與系統內部同步信號進行乘法比較后，再經第一濾波模塊進行濾波處理，得到輸出的電壓信號為V_S(t)；輸出的電壓信號經PI調節模塊進行PI調節，得到誤差信號；再經第二濾波模塊濾波處理，得到Δ_e(t)；

所述采樣器的采樣方法步驟如下：

(1)將采集到的采樣電流信號V_AD(t)與系統內部同步信號M(t)進行乘法比較后再進行濾波處理，得到輸出的電壓信號為V_S(t)；

(2)將V_S(t)經過PI調節并且進行一次遞推求平均濾波處理得到Δ_e(t)信號；

(3)系統計數，當計數值為Δ_e(t)與系統常數c之和等于系統計數值時，進行一次采樣，同時也給同步輸入信號一個取值信號，則在一個周期期間，即進行了單周期固定采樣點數n次采樣。

2.根據權利要求1所述的一種電力電子裝置用單周期固定點數采樣器，其特征在于，所述采樣電流信號V_AD(t)得到輸出電壓信號V_S(t)的表達式如下：

設輸入信號為：V_AD(t)＝V_ADcos[ω_it+θ_i(t)] (1)

式中，V_AD為輸入信號的振幅；ω_i為輸入信號角頻率；θ_i(t)為輸入信號以其ω_i為參考的瞬時相位角；

控制系統內部同步信號為：M(t)＝V_Msin(ω₀t) (2)

式中，V_M為控制系統內部同步信號的振幅；ω₀為控制系統內部同步信號角頻率；

控制系統內部同步信號是由系統內部的查找表獲得，系統每進行一次采樣，既是對外部信號的一次采樣，也是通過查找表對內部同步信號進行一次取值，每次取值結果為：

t＝cnt*p/n+K₁*p；

則，M(t)＝V_Msinω₀(cnt*p/n+K₁*p)；

其中，cnt為系統在一個周期中進行過采樣的次數，每采樣一次，cnt加1,當cnt等于n后清零，K₁為正整數，p為周期值；

動態情況下，兩信號的頻率不同，為簡化運算，以ω_o為參考頻率，重新定義輸入信號的瞬時相位，即：

ω_it+θ_i(t)＝ω₀t+[(ω_i-ω₀)t+θ_i(t)]＝ω₀t+θ₁(t) (3)

式中，

為壓控振蕩器的固有頻差；

輸入信號及控制系統內部同步信號經乘法鑒相器之后的輸出電壓信號V_s(t)為：

式中K為乘法器的比例系數；

由式(5)可以看出，等式右邊有2ω₀t的正弦項，2ω₀t的正弦項為二次諧波，采用一個遞推求平均的低通濾波器即可濾除其中的二次諧波，則乘法器中的輸出電壓信號可簡化為：

令則式(6)寫為：V_s(t)＝V_ssin[θ₁(t)]。