一种三相电力系统的锁相方法
【专利摘要】本发明公开了一种三相电力系统的锁相方法，包括步骤：将采样得到的三相电压信号经过低通滤波后得到三相电压信号中的直流分量；将采样得到的三相电压信号经过快速傅里叶变换后得到三相电压信号中的基波分量的幅值；对三相电压信号进行归一化运算，得到幅值为1且不含直流分量的三相电压值；将三相电压值和锁相环输出的相位值θ进行DQ坐标变换，得到旋转坐标系下的q轴分量Uq；将Uq进行环路滤波处理后得到角频率值；将角频率值与初始角频率进行求和运算得到角频率，并对角频率进行积分运算得到锁相环输出的相位值。本发明能准确且快速的检测出不平衡或者带有直流偏置下的三相电压的A相基波相位，适用于输入的三相电压发生畸变的整流等应用场合。
【专利说明】—种三相电力系统的锁相方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力信号同步【技术领域】，具体涉及一种三相电力系统的锁相方法，可以应用于三相PWM整流、相控整流等需要跟踪三相电压相位的场合。
【背景技术】
[0002]在整流系统中，实时相位信息是实现输出电压准确控制的基准，也是整流系统工作可靠性的保障。电力系统中电能质量扰动如谐波的存在、采用电网换相的整流器造成的陷波、电容瞬时投切的扰动、电网电压骤降引起的相位跳变及频率波动和电网的三相电压不平衡等因素会影响基波信号频率和相位测量的精度。因此，找到一种能在各种扰动影响下实现实时相位同步的方法具有非常重要的实际意义。
[0003]锁相环(PLL)是目前使用最普遍的相位同步方法，它用于获得准确实时的相位信息，提供计算基准，其性能对于整个控制系统至关重要。传统的三相锁相环适用于以三相电压作为输入的场合。
[0004]传统的基于DQ变换的锁相环方法如图，原理如下:Ua，Ub, U。为三相电源电压
【权利要求】
1.一种三相电力系统的锁相方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)将采样得到的三相电压信号ua，Ub,U。经过低通滤波后得到三相电压信号中的直流分里 UaDC；，UbDC, UcDC ； (2)将采样得到的三相电压信号Ua,Ub, U。经过快速傅里叶变换后得到三相电压信号中的基波分量的幅值UaFA，UbFA，Ucfa ；(3)将所述直流分量U‘，UbDC,所述基波分量的幅值UaFA，UbFA，Ucfa以及所述三相电压信号Ua，Ub, U。代入公式^^ =U~-U观进行归一化运算，得到幅值为I且不含直流分
UxFA量的三相电压值Uaout, Ubout，Ucout ; (4)将所述三相电压值1_，队_，1_和锁相环输出的相位值Θ进行DQ坐标变换，得到旋转坐标系下的q轴分量Uq ； (5)将U,进行环路滤波处理后得到角频率值Λω ； (6)将角频率值△ω与初始角频率Oci进行求和运算得到角频率ω，并对所述角频率ω进行积分运算得到所述锁相环输出的相位值Θ。
2.如权利要求1所述的锁相方法，其特征在于，设定初始角频率Qci等于所述三相电压信号的实际角频率。
3.如权利要求1所述的锁相 方法，其特征在于，所述将Uq进行环路滤波处理后得到角频率值Λ ω步骤具体为: 将Uq经过放大和一阶惯性环节后滤除高次谐波分量； 再将滤除高次谐波分量后的Uq经过PID控制得到所述角频率值Λ ω。
【文档编号】H03L7/08GK103546149SQ201310444749
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】张明, 廖鹉嘉, 谢弦 申请人:华中科技大学