CN102723736A - 低电压穿越中的锁相控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提出一种新型的低电压穿越的锁相技术，基于DSP判断低电压穿越过程中正序分量通过

进行锁相，避免锁相失败，可靠性高。

Description

低电压穿越中的锁相控制方法

技术领域

本发明涉及电力电子技术及控制的交叉学科领域。 

背景技术

近年来光伏发电占供电的比重越来越大，考虑电网故障时光伏系统对电网稳定性能的影响，对光伏并网逆变器提出了低电压穿越的要求。当并网点电压跌落的时候，光伏并网逆变器仍能保持并网，并提供一定的无功补偿，支撑电网恢复。并网逆变器与传统的并网发电设备最大的区别在于，其在电网故障期间并不能维持电网的电压和频率，这对设备自身和电力系统的稳定性都非常不利。为此在进行电能变换时,掌握实时准确的电网电压的相位与频率是电能变换系统具备良好的稳态和动态性能的重要前提条件。伴随负载性质的多样化，相互间的各种干扰增多,传统的同步信号产生方法已不能满足要求。基于上述因素,锁相技术得到了很好的发展与应用。 

发明内容

本发明的目的是：提出一种新型的低电压穿越的锁相技术满足低电压穿越时电压同步。 

通过电网电压过零鉴相简单易行,但其不可能实现快速跟踪,并且易受毛刺、谐波等干扰而导致锁相失败。而且因电压跌落引入不平衡分量时，电压相位零点已偏离其实际值，此时仅靠测量线电压相位 推导相电压相位已不再成立。 

为此提出一种新型正负零分量的快速分离方法，此方法与传统方法和一般方法相比，具有快速性、准确性的特点。 

本发明的技术方案为：一种低电压穿越中的锁相控制方法，其特征在于：通过线电压 求得正序 

负序 

及零序 

分量，基于DSP判定并求得正序 

负序 

及零序 

分量。 

所述 ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{ab}}={\stackrel{\·}{U}}_1+{\stackrel{\·}{U}}_2+{\stackrel{\·}{U}}_0,$ 所述 ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{bc}}={\mathrm{\α}}^2{\stackrel{\·}{U}}_1+\mathrm{\α}{\stackrel{\·}{U}}_2+{\stackrel{\·}{U}}_0,$ 所述 

其中α＝e^j120，α²＝e^j240，通过 

求得 

即[U₁ U₂ U₀]^T＝S(U_ab U_bc U_ca]^T； 

其中， $S=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& \mathrm{\α}& {\mathrm{\α}}^2\\ 1& {\mathrm{\α}}^2& \mathrm{\α}\\ 1& 1& 1\end{array}\right].$

通过所述正序 

负序 

及零序 

分量分离出正序分量 

定义正序分量 

判定向量，作为锁相环的输入量，通过锁相环进行锁相。 

附图说明

图1为本发明的低电压穿越电压同步锁相流程。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细陈述。 

假定系统中包含正序 负序 

及零序 分量。令  ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{ab}}={\stackrel{\·}{U}}_1+{\stackrel{\·}{U}}_2+{\stackrel{\·}{U}}_0,$ ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{bc}}={\mathrm{\α}}^2{\stackrel{\·}{U}}_1+\mathrm{\α}{\stackrel{\·}{U}}_2+{\stackrel{\·}{U}}_0,$ ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{ca}}=\mathrm{\α}{\stackrel{\·}{U}}_1+{\mathrm{\α}}^2{\stackrel{\·}{U}}_2+{\stackrel{\·}{U}}_0,$ 其中α＝e^j120，α²＝e^j240，为方便构造数组，第一列表示向量的实部，第二列表示向量的虚部。在逆变器正常运行过程中，可测 

通过 

求得 

即[U₁ U₂  U₀]^T＝S[U_ab U_bc U_ca]^T。 

其中， $S=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& \mathrm{\α}& {\mathrm{\α}}^2\\ 1& {\mathrm{\α}}^2& \mathrm{\α}\\ 1& 1& 1\end{array}\right]$

通过分析计算即可求出正序 

判断出正序分量 

后，对正序分量 鉴相，通过锁相环低电压穿越时电压同步，避免由于电网故障时负序分量或零序分量的出现，而导致锁相失败。该控制方法基于DSP实现。如图1所示为低电压穿越锁相流程。 

本发明可靠性高，且实时性强。 

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。 

Claims (3)

1.一种低电压穿越中的锁相控制方法，其特征在于：通过线电压

求得正序负序

及零序

分量，基于DSP判定并求得正序

负序

及零序

分量。

2.根据权利要求1所述的低电压穿越中的锁相控制方法，其特征在于：所述 ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{ab}}={\stackrel{\·}{U}}_1+{\stackrel{\·}{U}}_2+{\stackrel{\·}{U}}_0,$ 所述 ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{bc}}={\mathrm{\α}}^2{\stackrel{\·}{U}}_1+\mathrm{\α}{\stackrel{\·}{U}}_2+{\stackrel{\·}{U}}_0,$ 所述

其中α＝e^j120，α²＝e^j240，通过

求得

即[U₁ U₂ U₀]^T＝S(U_ab U_bc U_ca]^T；

其中， $S=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& \mathrm{\α}& {\mathrm{\α}}^2\\ 1& {\mathrm{\α}}^2& \mathrm{\α}\\ 1& 1& 1\end{array}\right].$

3.根据权利要求2所述的低电压穿越中的锁相控制方法，其特征在于：通过所述正序

负序

及零序

分量分离出正序分量

定义正序分量

判定向量，作为锁相环的输入量，通过锁相环进行锁相。

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