[发明专利]一种基于单相锁相环的电网同步检测方法

说明书

本发明公开了一种基于单相锁相环的电网同步检测方法，涉及并网控制技术领域。用以解决现有的锁相环存在电网在相角或幅值发生突变易导致相角锁定延迟的问题。该方法包括：当确定电压幅值检测值的绝对值大于电压幅值阈值时，根据电压误差值、电压幅值检测值和电压相角检测值的余弦值，确定电压相角误差值；根据电压相角误差值的绝对值与电压相角误差阈值的关系，确定电压频率调整值；根据电压频率调整值确定电压频率检测值和电压相角检测值，根据电压幅值检测值，对电压相角检测值进行调整，得到电压相角修正值。

技术领域

本发明涉及并网控制技术领域，更具体的涉及一种基于单相锁相环的电网同步检测方法。

背景技术

锁相环是一种能够获取电网相角和频率信息的在线实时检测算法，其广泛应用于风光并网逆变器、有源电力滤波器等并网电力装置。锁相环的精度、响应速度以及非理想电网条件下的稳定性直接影响并网装置的性能。当前，可再生能源以及储能微网的发展给电力电子并网控制技术带来越来越多的应用场景，同时日益严峻的电能质量问题也给控制环节本身带来更大的考验。

常用于并网控制的单相锁相环技术主要包括同步旋转坐标系锁相环和增强型锁相环。同步旋转坐标系锁相环通过二阶广义积分器来构造虚拟正交相，然后进行派克变换来提取相角信息。增强型锁相环是一种非线性锁相环，能够直接检测电网的相角、频率和幅值。现有的这两类锁相环的一个共同结构是：用相角误差值来估计电网频率的变化，然后用得到的频率检测值来估计相角。这种结构的不足在于，当电网在相角或幅值发生突变而频率不变的情况下，频率检测值会产生较大的波动，进而导致相角锁定的延迟。

综上所述，现有技术中的锁相环存在电网在相角或幅值发生突变而频率不变的情况下，使得频率检测值会产生较大的波动，易导致相角锁定延迟的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于单相锁相环的电网同步检测方法，用以解决现有的锁相环存在电网在相角或幅值发生突变而频率不变的情况下，使得频率检测值会产生较大的波动，易导致相角锁定延迟的问题。

本发明实施例提供一种基于单相锁相环的电网同步检测方法，包括：

当确定当前周期的电压幅值检测值的绝对值大于电压幅值阈值时，根据电压误差值和所述电压幅值检测值和电压相角检测值的余弦值，确定当前周期的电压相角误差值；

根据所述电压相角误差值的绝对值与电压相角误差阈值的关系，将上一个周期的电压频率调整值确定为当前周期的电压频率调整值或者将所述相角误差值通过第二增益模块和第二积分器运算后确定为当前周期的电压频率调整值，其中，所述第二积分器的积分起点为零；

根据所述电压频率调整值确定当前周期的电压频率检测值和电压相角检测值，根据所述电压幅值检测值，对所述电压相角检测值进行调整，得到当前周期的电压相角修正值。

优选地，所述根据所述电压幅值检测值，对所述电压相角检测值进行调整，得到当前周期的电压相角修正值，具体包括：

若所述电压幅值检测值小于零时，将所述电压相角检测值的反相角确定为当前周期的所述电压相角修正值；或者

若所述电压幅值检测值大于零时，将所述电压相角检测值确定为当前周期的所述电压相角修正值。

优选地，所述确定当前周期的电压频率检测值和电压相角检测值之前，还包括：

将所述电压相角误差值与第三增益模块相乘，得到当前周期的电压相角调整值。

优选地，所述根据所述电压频率调整值确定当前周期的电压频率检测值和电压相角检测值，具体包括：

根据所述电压频率调整值和电网标准频率值确定当前周期的电压频率检测值；

将所述电压相角调整值和所述频率检测值相加，经过第三积分器运算得到当前周期的电压相角检测值；所述第三积分器的积分起点为π/2。