[發明專利]源端解耦合歸一化鎖頻環建模方法

有效

• 申請號: 201910446784.3
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110175401B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 劉正春;王勇;劉金寧;尹志勇;解璞;王文婷;郭鑫;黃欣鑫
• 申請（專利權）人: 河北交通職業技術學院;中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 王占華

1.一種源端解耦合歸一化鎖頻環建模方法，其特征在于包括如下步驟：

平均歸一化估算角頻率，得到基于內模原理的自適應濾波器的平均估算角頻率；

通過基于內模原理的自適應濾波器的平均估算角頻率，得到歸一化鎖頻環跟蹤時間常數τ的數學模型；

通過將鎖頻環跟蹤時間常數τ與源端運行狀態解耦合，得到源端解耦合的動態歸一化系數σ_all數學模型；

通過源端解耦合的動態歸一化系數σ_all數學模型得到源端解耦合歸一化鎖頻環數學模型；

所述得到基于內模原理的自適應濾波器的平均估算角頻率的方法如下：

自適應濾波器IMAF中，鎖頻環的估算角頻率的表達式為：

其中為對估算角頻率求一階導數，Γ為控制系數，Γ0，ε_u(t)為輸入誤差，u₂(t)為濾波器輸出信號，則得到α、β、γ軸上的自適應濾波器鎖頻環估算角頻率分別為：

對αβγ軸上計算所得估算頻率取平均值，并取歸一化，得到基于內模原理的自適應濾波的平均估算角頻率：

式中，σ為鎖頻環的歸一化系數；

計算歸一化鎖頻環跟蹤時間常數τ的方法如下：

將αβγ軸電壓表示為正序分量、負序分量和零序分量之和：

其中，V⁺、V^-、V⁰分別為電壓正、負、零序分量的幅值，為負序分量的相位，為零序分量相位；ω為實際角頻率；

已知自適應濾波器IMAF的傳遞函數如下：

其中u為輸入信號，u₁、u₂為輸出信號，且u₁正交于u₂，為估算角頻率，ξ₁、ξ₂為誤差控制參數；

令估算角頻率與實際角頻率的關系為得

其中，下標x＝α、β、γ，代表αβγ三軸；

如果頻率變化很小，即，m≈1，則有G_dx≈G_qx＝G，可得

將上式代入式(3)，得

在處對上式線性化，令avg_T0[f(x)]為對函數f(x)在周期T₀內取平均值，得其角頻率導數的平均值為：

將式(6)代入，取m≈1，得到統一歸一化鎖頻環數學模型：

從公式(10)中即可得到鎖頻環中估算角頻率對實際角頻率ω的跟蹤時間常數τ的表達式為：

獲得源端解耦合的動態歸一化系數σ_all數學模型的方法如下：

根據式(11)，將鎖頻環歸一系數σ設定為動態參數，將相關源端狀態參數V⁺、V^-、V⁰饋入歸一化過程，得到源端解耦合的動態歸一化系數σ_all的表達式為：

其中，被測源端頻率可采用前饋，電壓幅值V⁺、V^-、V⁰可通過正負零序的分離計算模塊獲取；

將式(12)代入式(10)，由此得到源端解耦合的歸一化鎖頻環數學模型表達式為：