[发明专利]一种基于双自调谐二阶广义积分器的锁频环方法

权利要求书

1.一种基于双自调谐二阶广义积分器的锁频环方法，其特征在于：所述方法包括三相到两相的坐标变换、两个自调谐二阶广义积分器、一个正负序分离模块、锁频环控制环路四个部分；所述方法步骤如下：

步骤1，三相电网电压输入信号v_a、v_b、v_c，首先经过三相到两相的坐标变换T_abc/αβ，得到αβ两相静止坐标系下的v_α、v_β电压信号；

步骤2，在双自调谐二阶广义积分器结构中，v_α、v_β电压信号作为两个自调谐二阶广义积分器的输入信号；

v_α经过一个自调谐二阶广义积分器后得到与v_α同频率、同相位的第一个输出信号v′_α；得到与v_α同频率、相位滞后90°的第二个输出信号qv_α；α轴上的误差信号ε'_vα与α轴上相位滞后于v′_α90°的原始输出信号qv′_α相乘所得的第三个输出信号即频率误差变量ε_fα；

v_β经过一个自调谐二阶广义积分器后得到与v_β同频率、同相位的第一个输出信号v′_β；得到与v_β同频率、相位滞后90°的第二个输出信号qv_β；β轴上的误差信号ε'_vβ与β轴上相位滞后于v′_β90°的原始输出信号qv′_β相乘所得的第三个输出信号即频率误差变量ε_fβ；

步骤3，在正负序分离模块结构中，输出信号v′_α与qv_α以及输出信号v′_β与qv_β作为正负序分离模块的四个输入信号，经过对称分量法的计算，得到基波正序电压分量v⁺_α与v⁺_β以及基波负序分量v^-_α与v^-_β；

步骤4，在锁频环结构中，频率误差变量ε_fα与频率误差变量ε_fβ相加所得值的0.5倍作为锁频环的输入信号，该输入信号与幅值归一化后的等式相乘，所得值与系数-Г相乘，此后经过一个积分环节1/s后，所得值与100π的角频率参考值ω_s相加，得到锁频环的输出信号ω，从而将此输出信号反馈至双自调谐二阶广义积分器结构中作为其输入信号参与运算。

2.根据权利要求1所述的一种基于双自调谐二阶广义积分器的锁频环方法，其特征在于：所述自调谐二阶广义积分器为自调谐滤波器与优化的二阶广义积分器的级联结构；在自调谐滤波器结构中，输入信号v_in与输出信号v作差后得到误差信号，该误差信号与自调谐系数k_a相乘后所得值减去原始输出信号qv与角频率ω₀的乘积，所得结果经过一个积分环节1/s后，就得到自调谐滤波器结构的输出信号v_l；

在优化的二阶广义积分器结构中，自调谐滤波器的输出信号v_l作为优化的二阶广义积分器结构的输入信号，v_l与输出信号v作差后获得误差信号ε'_v，ε'_v作为优化的二阶广义积分器的输入信号，其中，v与qv″′这两个输出信号的通路为该输入信号与2ζ相乘后减去原始输出信号qv，所得值与角频率ω₀相乘的结果通过一个积分环节1/s后，得到第一个输出信号v，第一输出信号经过一个积分环节1/s后，所得值与角频率ω₀相乘，得到优化的二阶广义积分器的原始输出信号qv，qv与2ζε'_v作差后，得到第二个输出信号qv″′；ε_f这个输出信号的通路为ε'_v经过高通滤波器HPF得到滤波后新的误差信号ε_v，该误差信号与角频率ω₀相乘的结果作为第三个输出信号ε_f。