[發(fā)明專(zhuān)利]一種解決單相SOGI鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)中直流偏置問(wèn)題的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210254704.6
• 申請(qǐng)日: 2022-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114614811A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永生;王廷營(yíng);唐海瑞;劉華吾;桂飛;孫宇;丁星星;趙瑞;曹赟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 連云港杰瑞電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03L7/08
• 分類(lèi)號(hào): H03L7/08;H02M1/42
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

本發(fā)明公開(kāi)了一種解決單相SOGI鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)中直流偏置問(wèn)題的方法，屬于基本電氣元件的技術(shù)領(lǐng)域。由于通過(guò)二階廣義積分器(SOGI)構(gòu)成的經(jīng)典單相鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)會(huì)將輸入正弦信號(hào)中存在的直流偏置信號(hào)引入到鎖相環(huán)路中，從而造成鎖相偏差，不能準(zhǔn)確提取輸入信號(hào)的相位信息，影響鎖相環(huán)的相位精度。本發(fā)明提出將延時(shí)信號(hào)消除算子(αβDSC₂)應(yīng)用到經(jīng)典二階廣義積分器(SOGI)構(gòu)成的單相鎖相環(huán)中來(lái)濾除單相輸入正弦信號(hào)中混有的直流偏置信號(hào)，從而提高經(jīng)典SOGI單相鎖相環(huán)的相位精度，同時(shí)αβDSC₂算子作為預(yù)濾波器，不會(huì)影響反饋回路，因此具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基本電氣元件的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種解決單相SOGI鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)中直流偏置問(wèn)題的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，云計(jì)算、電動(dòng)汽車(chē)等行業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)AC-DC變換器的需求也與日俱增。現(xiàn)代整流器一般都要求具有功率因數(shù)校正功能，使得電力電子裝置應(yīng)用在電網(wǎng)中可以獲得很高的電能質(zhì)量。因此，為更好地實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能，快速且準(zhǔn)確地取得輸入電網(wǎng)電壓的相位信息變得尤為重要，使用鎖相環(huán)算法可有效獲取相位信息。

二階廣義積分器(second order generalized integrator,SOGI)作為鎖相環(huán)算法的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)，但是該結(jié)構(gòu)無(wú)法消除在對(duì)輸入電網(wǎng)電壓采樣時(shí)引入的直流偏置。延遲信號(hào)消除算子(delayed signal cancellation,αβDSC₂)對(duì)輸入信號(hào)的基頻分量不衰減，而能夠有效地濾除直流分量。因此，可以通過(guò)引入αβDSC₂算子來(lái)消除輸入信號(hào)中直流偏置對(duì)單相SOGI結(jié)構(gòu)鎖相環(huán)的鎖相精度的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)基于SOGI結(jié)構(gòu)的單相鎖相環(huán)在輸入信號(hào)中混有直流分量時(shí)，影響鎖相精度的問(wèn)題，提供一種解決單相SOGI鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)中直流偏置問(wèn)題的方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種解決單相SOGI鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)中直流偏置問(wèn)題的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1，輸入正弦電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)SOGI正交信號(hào)發(fā)生器，得到一對(duì)正交的信號(hào)v_α1和v_β1，其中v_α1與輸入正弦電壓信號(hào)同相，v_β1滯后輸入正弦電壓信號(hào)90°；

步驟2，將正交信號(hào)v_α1和v_β1分別通過(guò)αβDSC₂算子預(yù)濾波后再進(jìn)行Park變換，分別得到輸出信號(hào)v_q和v_d；

步驟3，將輸出信號(hào)v_d經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)后即可得到輸入正弦電壓信號(hào)的相位信息即估計(jì)相位角

一種解決單相SOGI鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)中直流偏置問(wèn)題的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

正交模塊，用于實(shí)現(xiàn)將輸入正弦電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)SOGI正交信號(hào)發(fā)生器，得到一對(duì)正交的信號(hào)v_α1和v_β1，其中v_α1與輸入正弦電壓信號(hào)同相，v_β1滯后輸入正弦電壓信號(hào)90°；

濾波變換模塊，用于實(shí)現(xiàn)將正交信號(hào)v_α1和v_β1分別通過(guò)αβDSC₂算子預(yù)濾波后再進(jìn)行Park變換，分別得到輸出信號(hào)v_q和v_d；

PI調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)輸出信號(hào)v_d進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到輸入正弦電壓信號(hào)的相位信息即估計(jì)相位角

一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：