專利名稱：諧波電網(wǎng)相位檢測方法及鎖相環(huán)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電壓檢測方法領域，更具體地說，涉及一種諧波電網(wǎng)相位檢測方法及鎖相環(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、功率因數(shù)可調(diào)、諧波污染少等特點，已廣泛用于功率因數(shù)補償、可再生能源、有源濾波等領域。目前PWM整流器的應用中一般假定電網(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。為實現(xiàn)PWM整流器的有效控制，必須準確的跟蹤電網(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。對于式(I)中的電網(wǎng)三相電流，可對其進行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坐標變換到同步旋轉(zhuǎn)坐標系，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)的三相電壓依次進行3/2變換及旋轉(zhuǎn)變換，獲得q軸電壓； (b)通過陷波器對所述q軸電壓進行帶陷濾波； (C)根據(jù)濾波后的q軸電壓計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)對所述電壓的角度頻率進行積分，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)相位檢測方法，其特征在于:所述陷波器的極點設置在零點的徑向上距圓點的距離為(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)相位檢測方法，其特征在于:所述步驟(b)中通過串接的多個分別用于濾除不同頻率干擾的陷波器對所述q軸電壓進行帶陷濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧波電網(wǎng)相位檢測方法，其特征在于:所述陷波器為無限沖擊響應數(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)的三相電壓進行3/2變換獲得α、β軸電壓；所述旋轉(zhuǎn)變換單元，用于對所述α、β軸電壓進行旋轉(zhuǎn)變換獲得q軸電壓；所述陷波器，用于對所述q軸電壓進行帶陷濾波；所述相位比較單元，用于根據(jù)濾波后的q軸電壓計算鎖相誤差；所述PI調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)鎖相誤差計算電壓的角度頻率；所述積分計算單元，用于對所述電壓的角度頻率進行積分，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:所述陷波器的極點設置在零點的徑向上距圓點的距離為(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)相位檢測方法，包括以下步驟(a)將諧波電網(wǎng)的三相電壓依次進行3/2變換及旋轉(zhuǎn)變換，獲得q軸電壓；(b)通過陷波器對所述q軸電壓進行帶陷濾波；(c)根據(jù)濾波后的q軸電壓計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)對所述電壓的角度頻率進行積分，獲得諧波電網(wǎng)基頻電壓的相位。本發(fā)明還提供了一種對應的鎖相環(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)基頻電壓相位檢測的準確性。
文檔編號H03L7/093GK103227640SQ20131013226
公開日2013年7月31日 申請日期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