專利名稱：諧波電網(wǎng)相位檢測(cè)方法及鎖相環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓檢測(cè)方法領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種諧波電網(wǎng)相位檢測(cè)方法及鎖相環(huán)。
背景技術(shù)：
脈寬調(diào)制(PULSE WIDTH MODULATION，PWM)整流器由于具有能量雙向流動(dòng)、功率因數(shù)可調(diào)、諧波污染少等特點(diǎn)，已廣泛用于功率因數(shù)補(bǔ)償、可再生能源、有源濾波等領(lǐng)域。目前PWM整流器的應(yīng)用中一般假定電網(wǎng)為理想正弦電壓，采用矢量定向控制方式以控制直流母線電壓穩(wěn)定。為實(shí)現(xiàn)PWM整流器的有效控制，必須準(zhǔn)確的跟蹤電網(wǎng)基頻電壓的頻率、相位、幅值。在現(xiàn)有的PWM整流器的應(yīng)用中，一般假定電網(wǎng)為理想正弦電壓，并采用鎖相環(huán)(PHASE LOCKED LOOP, PLL)跟蹤。對(duì)于式(I)中的電網(wǎng)三相電流，可對(duì)其進(jìn)行3/2變換獲得式(2)的α、β軸電流ia、ie ;然后將式(2)的電流從α、β坐標(biāo)變換到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，獲得式(3)中的d、q軸電流id、iq，其分解矢量圖如

圖1所示。
權(quán)利要求
1.一種諧波電網(wǎng)相位檢測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟: Ca)將諧波電網(wǎng)的三相電壓依次進(jìn)行3/2變換及旋轉(zhuǎn)變換，獲得q軸電壓； (b)通過陷波器對(duì)所述q軸電壓進(jìn)行帶陷濾波； (C)根據(jù)濾波后的q軸電壓計(jì)算鎖相誤差并將鎖相誤差輸入PI調(diào)節(jié)器獲得電壓的角度頻率； (d)對(duì)所述電壓的角度頻率進(jìn)行積分，獲得諧波電網(wǎng)基頻電壓的相位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波電網(wǎng)相位檢測(cè)方法，其特征在于:所述陷波器的極點(diǎn)設(shè)置在零點(diǎn)的徑向上距圓點(diǎn)的距離為(1-μ )處且該陷波器的傳遞函數(shù)為:Η{Ζ) = (2 — (I —K: — dμ)ζ2)，其中 zi=eWf，z2=e_Wf，f 為采樣頻率，ω=2π X ω。，ω0為需濾除的干擾信號(hào)的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧波電網(wǎng)相位檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(b)中通過串接的多個(gè)分別用于濾除不同頻率干擾的陷波器對(duì)所述q軸電壓進(jìn)行帶陷濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧波電網(wǎng)相位檢測(cè)方法，其特征在于:所述陷波器為無限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器。
5.一種鎖相環(huán)，其特征在于:包括3/2變換單元、旋轉(zhuǎn)變換單元、陷波器、相位比較單元、PI調(diào)節(jié)器及積分計(jì)算單元，其中:所述3/2變換單元，用于將諧波電網(wǎng)的三相電壓進(jìn)行3/2變換獲得α、β軸電壓；所述旋轉(zhuǎn)變換單元，用于對(duì)所述α、β軸電壓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換獲得q軸電壓；所述陷波器，用于對(duì)所述q軸電壓進(jìn)行帶陷濾波；所述相位比較單元，用于根據(jù)濾波后的q軸電壓計(jì)算鎖相誤差；所述PI調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)鎖相誤差計(jì)算電壓的角度頻率；所述積分計(jì)算單元，用于對(duì)所述電壓的角度頻率進(jìn)行積分，獲得諧波電網(wǎng)基頻電壓的相位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎖相環(huán)，其特征在于:所述陷波器的極點(diǎn)設(shè)置在零點(diǎn)的徑向上距圓點(diǎn)的距離為(l-μ )處且該陷波器的傳遞函數(shù)為: //(r) =(z-Z1K--Z2) (Ζ - (I — //)r, )(z — (1- β)ζ2)f 其中Zfe^iwf, z2=e_Wf, f為采樣頻率，ω=2 Ji X ω0, ω^為需濾除的干擾信號(hào)的頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎖相環(huán)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)變換單元及相位比較單元間串接有多個(gè)分別用于濾除不同頻率干擾的陷波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎖相環(huán)，其特征在于:所述陷波器為無限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種諧波電網(wǎng)相位檢測(cè)方法，包括以下步驟(a)將諧波電網(wǎng)的三相電壓依次進(jìn)行3/2變換及旋轉(zhuǎn)變換，獲得q軸電壓；(b)通過陷波器對(duì)所述q軸電壓進(jìn)行帶陷濾波；(c)根據(jù)濾波后的q軸電壓計(jì)算鎖相誤差并將鎖相誤差輸入PI調(diào)節(jié)器獲得電壓的角度頻率；(d)對(duì)所述電壓的角度頻率進(jìn)行積分，獲得諧波電網(wǎng)基頻電壓的相位。本發(fā)明還提供了一種對(duì)應(yīng)的鎖相環(huán)。本發(fā)明通過陷波器濾除諧波電網(wǎng)中的窄帶干擾，可提高諧波電網(wǎng)基頻電壓相位檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)H03L7/093GK103227640SQ20131013226
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者唐杰 申請(qǐng)人:蘇州匯川技術(shù)有限公司, 蘇州默納克控制技術(shù)有限公司, 深圳市匯川技術(shù)股份有限公司