[发明专利]电网电压谐波畸变及不平衡时基波电压同步信号检测方法

权利要求书

1.一种电网电压谐波畸变及不平衡时基波电压同步信号的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）利用一组（三个）电压霍尔传感器采集三相电网电压信号； 

（2）将采集到的电网电压信号                                                经过静止三相/两相坐标变换，得到包含正、负序及谐波分量在内的电网电压综合矢量；

（3）利用相位角对得到的静止坐标系中电网电压综合矢量进行正转同步速旋转坐标变换，得到正转同步速旋转坐标系中包含负序与谐波分量的电网电压综合矢量；

（4）将步骤（3）所获得的电网电压综合矢量的q轴信号送入到所设计的PI控制器进行调节，获得正序基波电压的角频率，则电网频率；对获得的正序基波电压的频率进行积分运算，获得电网电压正序基波的相位角；

（5）将步骤（3）所获得的电网电压综合矢量的q轴信号送入所设计的谐振式PLL进行调节，获得电网电压的真实相位角；

（6）对步骤（2）所获得的电网电压综合矢量利用步骤（4）得到的相位角重新进行正转同步旋转坐标变换，得到电网电压综合矢量；

（7）将步骤（6）获得的电网电压综合矢量送入相序分离模块，得到电网电压的基波正序分量、基波负序分量和n次（n代表5或7）谐波分量；步骤（4）获取的电网频率、相位角和步骤（7）获取的电网电压的正序基波分量共同构成了本发明所需要检测的电网电压谐波畸变及不平衡时基波电压的同步信号。

2.根据权利要求1所述的一种电网电压谐波畸变及三相不平衡时基波电压同步信号的检测方法，其特征在于，步骤（4）所述的电压的角频率和相位角通过以下子步骤来获取：

（ = 1 /* roman i）利用谐振式软件PLL输出反馈相位信号对进行正转同步速旋转坐标变换，得到正转同步速旋转坐标系中包含直流分量与2倍频、6倍频交流分量之和的电压综合矢量；

（ = 2 /* roman ii）将正转同步速旋转坐标系中电压综合矢量的q轴分量送入PI控制器，得到三相定子电压正序分量的角频率；

（ = 3 /* roman iii）将得到的三相定子电压角频率进行积分运算，获得三相定子电压正序分量的相位角；

（ = 4 /* roman iv）采用如（ii）相同的步骤将电压综合矢量的q轴分量送入谐振式补偿器，得到三相定子电压相位跟踪补偿相位角；

（ = 5 /* roman v）将步骤（ = 3 /* roman iii）得到的电网相位角与步骤（ = 4 /* roman iv）得到的补偿相位信号进行加法运算，即可获得反馈相位信号，即，进而构成闭环控制。

3.根据权利要求1所述的一种电网电压谐波畸变及三相不平衡时基波电压同步信号的检测方法，其特征在于，步骤（5）所述的谐振式PLL由传统PLL加上两个谐振频率分别为2倍、6倍电网频率的谐振补偿器（Resonant compensator，以下简称“R补偿器”）并联组成，可同时实现对电网电压5次、7次谐波分量及负序分量引起的相位扰动的有效抑制。

4.根据权利要求1所述的一种电网电压谐波畸变及不平衡时基波电压同步信号的检测方法，其特征在于，步骤（7）所述的相序分离模块由两组前后两级陷波频率分别为300Hz、100Hz的陷波器串联组成，通过对输入两级陷波器前后的信号分别作加减法运算获得电网电压的基频正序、负序分量以及谐波分量。