[发明专利]一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法

权利要求书

1.一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、获取并网点三相电压v_a、v_b、v_c，经过Clarke变换得到α和β坐标轴电压量v_α和v_β；

S2、锁相环启动时，滤波后的α和β坐标轴电压量v′_α0、v′_β0的初始值为0，锁相环的输出相位初始值θ₀为0，将经过Clarke变换得到的α和β坐标轴电压量v_α和v_β与第N-1次滤波后的α和β坐标轴电压量计算结果反馈得到的v′_αN-1、v′_βN-1相减，分别得到误差量e_α、e_β，并将误差量e_α、e_β分别经过控制器调节后，得到调节后的误差量e′_α和e′_β，其中N为正整数；

S3、利用第N-1次锁相环输出相位计算结果反馈得到θ_N-1，由e′_α和e′_β经过Park变换得到dq坐标系下的d轴电压量v_d和q轴电压量v_q；

S4、将dq坐标系下的d轴电压量v_d和q轴电压量v_q分别经过低通滤波器H(s)滤波后，得到第N次滤波后的dq坐标系下的d轴电压量v′_d和q轴电压量v′_q；

S5、利用第N-1次锁相环输出相位计算结果反馈得到的θ_N-1，将第N次滤波后的dq坐标系下的d轴电压量v′_d和q轴电压量v′_q通过反Park变换得到滤波后的α和β坐标轴电压量计算结果v′_αN和v′_βN，然后将v′_αN和v′_βN反馈用于第N+1次计算；

S6、对q轴电压量v_q进行锁相，得到锁相环输出相位计算结果θ_N，然后将θ_N反馈用于第N+1次计算。

2.根据权利要求1所述的一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法，其特征在于：所述步骤S1中α和β坐标轴电压量v_α和v_β的表达式如下：

3.根据权利要求2所述的一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法，其特征在于：所述步骤S2中控制器的传递函数如下：

其中，k为调节系数，ω₀为电网角频率，s为拉普拉斯算子。

4.根据权利要求3所述的一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法，其特征在于：所述步骤S3中d轴电压量v_d和q轴电压量v_q的表达式如下：

其中，θ_N-1是由第N-1次锁相环输出相位计算结果反馈得到。

5.根据权利要求4所述的一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法，其特征在于：所述步骤S4中低通滤波器采用一阶低通滤波器，传递函数如下：

其中，ω_f为低通滤波器的截止频率，s为拉普拉斯算子。

6.根据权利要求5所述的一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法，其特征在于：所述步骤S5中滤波后的α和β坐标轴电压量v′_αN和v′_βN表达式如下：

然后将v′_αN和v′_βN反馈用于第N+1次计算。

7.根据权利要求6所述的一种提高并网系统在弱电网条件下稳定性的锁相方法，其特征在于：所述步骤S6的具体步骤如下：

S61、将q轴电压量v_q经过传递函数为的PI控制器调节为0，得到频率的估计值ω′₀，其中k_p为PI控制器的比例系数，k_i为PI控制器的积分系数，s为拉普拉斯算子；

S62、ω′₀经过传递函数为的积分环节得到锁相环的输出相位θ_N，然后将θ_N反馈用于第N+1次计算。