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专利号: 2021108703217
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种2次谐波式电网同步锁频环方法,其特征在于,包括:获取三相电网信号;

与传统获取2次谐波的获取方法不同,采用构造的变换矩阵进行Tnd变换实现2次谐波信号的获取,利用Tnd变换,根据所述三相电网信号确定2次谐波信号的d轴分量和q轴分量;Tnd变换矩阵为 所述传统获取2次谐波的方法包括傅里叶分解方法以及快速傅里叶分解方法;

将所述2次谐波信号的d轴分量输入至二阶广义积分器‑正交信号发生器中,输出第一正交量以及第二正交量;

根据所述第二正交量,利用锁频环锁定所述2次谐波信号的d轴分量的2次谐波角频率,确定2次谐波角频率,以实现对2次谐波角频率进行跟踪;

根据所述2次谐波角频率确定2次谐波频率对应的相角以及电网相位角;所述电网相位角为电网基波相角;所述电网基波相角作为确定所述2次谐波信号的d轴分量和q轴分量时的变换角度;

以所述2次谐波频率对应的相角为变换角度,将所述第一正交量以及所述第二正交量进行park变换,同步所述电网相位角,确定输入电网信号的基波正序分量幅值,从而实现对理想与非理想电网工况的电网信号同步;所述非理想电网工况包括三相电网电压不平衡、三相电网电压单相跌落、三相电网电压含有谐波分量、三相电网电压含有直流偏置、三相电网电压频率跳变以及相角跳变。

2.根据权利要求1所述的2次谐波式电网同步锁频环方法,其特征在于,所述采用构造的变换矩阵进行Tnd变换实现2次谐波信号的获取,利用Tnd变换,根据所述三相电网信号确定2次谐波信号的d轴分量和q轴分量,具体包括:T

将所述三相电网信号[va vb vc] 左乘Tabc/αβ矩阵,将三相电压变换为两相静止坐标分量;

以所述电网相位角为变换角度,对所述两相静止坐标分量进行Tnd变换,确定2次谐波信号的d轴分量和q轴分量。

3.根据权利要求2所述的2次谐波式电网同步锁频环方法,其特征在于,获取进行Tnd变换的两相静止分量的Tabc/αβ矩阵为

4.根据权利要求1所述的2次谐波式电网同步锁频环方法,其特征在于,所述根据所述第二正交量,利用锁频环锁定所述2次谐波信号的d轴分量的2次谐波角频率,确定2次谐波角频率,具体包括:

将所述第二正交量,乘‑1,确定运算后的第二正交量;

根据所述运算后的第二正交量与所述二阶广义积分器‑正交信号发生器的输入误差相乘,确定相乘结果;

将所述相乘结果经过PI调节器后,与200π相加,确定2次谐波角频率。

5.根据权利要求1所述的2次谐波式电网同步锁频环方法,其特征在于,所述根据所述2次谐波角频率确定2次谐波频率对应的相角以及电网相位角,具体包括:将所述2次谐波角频率经过积分运算后,与2π进行取余处理,确定2次谐波频率对应的相角;

同时,将积分运算后的2次谐波角频率的一半与2π进行取余处理,确定电网相位角,通过2次谐波频率跟踪以实现对电网基波频率、电网相位角以及基波幅值的准确跟踪。

6.根据权利要求1所述的2次谐波式电网同步锁频环方法,其特征在于,所述第一正交量以及所述第二正交量进行park变换对应的变换矩阵为