[发明专利]一种三相电压不对称情况下数字锁相方法

说明书

技术领域

本发明涉及PWM变流器领域，特别涉及三相电压不对称情况下数字锁相方法。

背景技术

在PWM变流器领域，需要获得电网电压相位从而对对电网电压进行控制。三相电网电压不对称情况下，由于电网电压中含有负序分量，因此传统的锁相方法不能不能通过PI控制器最终锁定电网电压的准确相位。错误的相位锁定结果将使后续的控制方法产生不可预估的错误。通常的做法是在数字PI环节前加入数字带阻滤波器，但是由于数字带阻滤波器相对于数字低通滤波器的参数，因此增加了数字处理器的负担，增加了计算量。本发明采用的数字低通滤波器，结构简单，计算量小，控制效果优良，可以在三相电压不对称下，准确锁定电网电压正序分量的相位角。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提出了一种在数字PI环节前加入数字低通滤波器的三相电压不对称情况下数字锁相方法。数字低通滤波器可以滤除V_q[n]中由于负序分量引起的约为电网电压频率2倍的谐波含量，从而可以准确锁定电网电压中正序分量的相位。

本发明通过下述方案实现上述目标。

一种三相电压不对称情况下数字锁相方法，其包括如下步骤：第一步，将不对称的a、b、c三相电压采样值u_a[n]、u_b[n]、u_c[n]通过Clark变换得到电压值V_α[n]、V_β[n]；第二步，将电压值V_α[n]、V_β[n]通过Park变换得到电压值V_d[n]、V_q[n]；第三步，将Park变换得到的电压V_q[n]经过数字低通滤波器送入数字PI环节；第四步，将数字PI环节的输出与基准频率相加后进行数字积分；第五步，将数字积分得到的a相电压相位θ送入Park变换进行闭环调节，计算电网电压相位。

进一步地，所述不平衡的三相电压是指三相电压中不但含有正序分量而且还有负序分量，正序分量为一组幅值相同，角频率相同，相位依次滞后2π/3弧度的余弦量，负序分量为一组幅值相同，角频率相同，相位依次超前2π/3弧度的余弦量，三相电压的每一相均是正序分量和负序分量的对应项之和，即不对称的三相电压u_a、u_b、u_c可以表示为A是正序分量的幅值，B是负序分量的幅值，ω是角频率，t是时间，是负序分量的初始相角。

进一步地，所述Clark变换是指：