[發(fā)明專(zhuān)利]一種電力電子裝置用單周期固定點(diǎn)數(shù)采樣器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710329704.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107037759B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒展;鄧健;周寧;陳波;程思萌;趙勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江西省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042;G01R31/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種電力電子裝置用單周期固定點(diǎn)數(shù)采樣器，包括采樣模塊、乘法比較模塊、第一濾波模塊、PI調(diào)節(jié)模塊和第二濾波模塊。采樣模塊將采集到的采樣電流信號(hào)V_AD(t)送至乘法比較模塊與系統(tǒng)內(nèi)部同步信號(hào)M(t)進(jìn)行乘法比較后，再經(jīng)第一濾波模塊進(jìn)行濾波處理，得到輸出的電壓信號(hào)為V_S(t)；輸出的電壓信號(hào)經(jīng)PI調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到誤差信號(hào)V_PI(t)；再經(jīng)第二濾波模塊濾波處理，得到△_e(t)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)程序簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，在采樣對(duì)象有諧波的情況下也能得到穩(wěn)定的結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力電子裝置用單周期固定點(diǎn)數(shù)采樣器，屬電力電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，采樣這一環(huán)節(jié)使用的越來(lái)越多，越來(lái)越重要，采樣的精度更是一個(gè)核心的環(huán)節(jié)，對(duì)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的影響是至關(guān)重要的。

大部分的數(shù)據(jù)采樣都是設(shè)置一個(gè)固定采樣頻率，忽視了采樣信號(hào)的頻率變化。這樣采樣的結(jié)果會(huì)不精確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，為了能夠在采樣信號(hào)波動(dòng)和有諧波干擾的情況下，準(zhǔn)確在單個(gè)周期采樣固定點(diǎn)數(shù)，便于處理器精確的對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，本發(fā)明公開(kāi)一種電力電子裝置用單周期固定點(diǎn)數(shù)采樣器。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種電力電子裝置用單周期固定點(diǎn)數(shù)采樣器采樣方法步驟如下：

(1)將采集到的采樣電流信號(hào)V_AD(t)與系統(tǒng)內(nèi)部同步信號(hào)M(t)進(jìn)行乘法比較后再進(jìn)行濾波處理，得到輸出的電壓信號(hào)為V_S(t)；

(2)將V_S(t)經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)并且進(jìn)行一次遞推求平均濾波處理得到Δ_e(t)信號(hào)；

(3)系統(tǒng)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值為Δ_e(t)與系統(tǒng)常數(shù)C之和等于系統(tǒng)計(jì)數(shù)值時(shí)，進(jìn)行一次采樣，同時(shí)也給同步輸入信號(hào)一個(gè)取值信號(hào)，則在一個(gè)周期期間，即進(jìn)行了單周期固定采樣點(diǎn)數(shù)n次采樣。

所述采樣電流信號(hào)V_AD(t)得到輸出電壓信號(hào)V_S(t)的表達(dá)式如下：

設(shè)輸入信號(hào)為：V_AD(t)＝V_ADcos[ω_it+θ_i(t)] (1)

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

控制系統(tǒng)內(nèi)部同步信號(hào)為：M(t)＝V_Msin(ω₀t) (2)

式中，V_M為控制系統(tǒng)內(nèi)部同步信號(hào)的振幅；ω₀為控制系統(tǒng)內(nèi)部同步信號(hào)角頻率；

控制系統(tǒng)內(nèi)部同步信號(hào)是由系統(tǒng)內(nèi)部的查找表獲得，系統(tǒng)每進(jìn)行一次采樣，既是對(duì)外部信號(hào)的一次采樣，也是通過(guò)查找表對(duì)內(nèi)部同步信號(hào)進(jìn)行一次取值，每次取值結(jié)果為：

t＝cnt*p/n+K₁*p；

則，M(t)＝V_Msinω₀(cnt*p/n+K₁*p)；

其中，cnt為系統(tǒng)在一個(gè)周期中進(jìn)行過(guò)采樣的次數(shù)，每采樣一次，cnt加1,當(dāng)cnt等于n后清零，K₁為正整數(shù)，p為周期值；

動(dòng)態(tài)情況下，兩信號(hào)的頻率不同，為簡(jiǎn)化運(yùn)算，以ω₀為參考頻率，重新定義輸入信號(hào)的瞬時(shí)相位，即：