CN117614020B - 一种软件锁相环的方法、装置以及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种软件锁相环的方法、装置以及介质，应用于电力电子控制技术领域。该方法先获取静止坐标系下的两相电压信号，然后进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量，并提取处理后得到目标交流分量。最后通过逆矩阵处理得到正序旋转坐标系下的目标分量，将正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。本方案中最终的正序旋转坐标系下的目标分量是通过对负序旋转坐标系下的两相电压信号中所含二倍基波频率分量的提取计算得到，无需额外的滤波处理，提高了锁相环带宽，在参数相同时，对于电网发生变化的响应时间较其他方法时间更短，应对电网电压不平衡、含谐波、含直流分量等情况均可实现准确追踪相位的功能。
Description
技术领域
本申请涉及电力电子控制技术领域，特别是涉及一种软件锁相环的方法、装置以及介质。
背景技术
传统的单同步坐标系锁相环（Synchronous Reference Frame Phase-LockedLoop，SRF-PLL）结构简单，能够在电网电压平衡时实现快速、稳定的锁相，适用于理想情况下相位、频率的检测。但是在复杂环境下，如电网电压不平衡、以及含有谐波和直流偏移分量等会对传统方法的同步性能产生影响。为了解决这一问题，基于对称分量法，双同步解耦锁相环（Dual DQ Transform Second-Order Generalized Integrator Frequency-LockedLoop，DDSRF-PLL）通过前馈解耦以及低通滤波环节，实现三相电网电压正序分量的锁定，对三相电压不平衡以及含谐波的情况也具有良好的滤波以及锁相效果。
但是，DDSRF-PLL的方式也容易受到直流偏移分量的影响，并且如果要实现较好的滤波效果容易对系统的动态性能造成影响。
由此可见，如何实现一种结构简单、动态性能优越且在复杂的情况下能够完成准确锁相的方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种软件锁相环的方法、装置以及介质，以解决锁相环时易受到如直流偏置等复杂情况的影响，并且动态性能较差的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种软件锁相环的方法，包括：
获取静止坐标系下的两相电压信号；
对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量；
对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量；
通过逆矩阵处理所述目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量；
将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。
优选地，所述对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量包括：
利用传递函数公式对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到所述目标交流分量；其中，所述传递函数公式包括：
；
其中，为谐振频率，s表征s域，/>为预设参数。
优选地，所述预设参数根据滤波效果与响应速度需求确定。
优选地，所述对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量包括：
通过转换矩阵公式对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到所述负序旋转坐标系下的目标分量；其中所述转换矩阵公式包括：
；
其中，为三相电压锁相角频率，/>为时间。
优选地，所述逆矩阵为：
。
优选地，所述获取静止坐标系下的两相电压信号包括：
采样三相电压信号；
对所述三相电压信号进行Clarke变换得到所述静止坐标系下的两相电压信号。
优选地，所述将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相包括：
将所述正序旋转坐标系下的目标分量进行比例积分调节及积分运算得到电压信号中正序分量的相位与三相电压锁相角频率。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种软件锁相环的装置，包括：
获取模块，用于获取静止坐标系下的两相电压信号；
转换模块，用于对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量；
提取模块，用于对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量；
处理模块，用于通过逆矩阵处理所述目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量；
锁相环模块，用于将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种软件锁相环的装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现上述软件锁相环的方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述软件锁相环的方法的步骤。
本申请所提供的一种软件锁相环的方法，先获取静止坐标系下的两相电压信号，然后对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的两相电压信号，并对所述负序旋转坐标系下的两相电压信号进行提取处理得到目标交流分量。最后通过逆矩阵处理所述目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量，将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。本方案中，最终的正序旋转坐标系下的目标分量是通过对所述负序旋转坐标系下的两相电压信号中所含二倍基波频率分量的提取计算得到，无需额外的滤波处理，提高了锁相环带宽，在参数相同时，对于电网发生变化的响应时间较其他方法时间更短，应对不平衡的电网电压以及谐波、直流偏置等情况均可实现准确追踪相位的功能，即本方案的动态性能更好。且经过提取处理排除了原有电压信号中直流分量、负序分量及谐波分量对锁相的影响，有利于锁相的准确稳定。
本申请还提供了一种软件锁相环的装置和计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种软件锁相环的方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的基于负序参考坐标系变换的软件锁相环控制框图；
图3为本申请实施例所提供的自适应带通滤波器的控制框图；
图4为不平衡电网条件下的锁相测试的频率变化示意图；
图5为不平衡电网条件下的锁相测试的相位误差示意图；
图6为电压存在直流偏置时的锁相测试的频率变化示意图；
图7为电压存在直流偏置时的锁相测试的相位误差示意图；
图8为电压存在高次谐波时的锁相测试的频率变化示意图；
图9为电压存在高次谐波时的锁相测试的相位误差示意图；
图10为本申请实施例提供的软件锁相环的装置的结构图；
图11为本申请另一实施例提供的软件锁相环的装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种软件锁相环的方法、装置以及介质，以解决锁相时易受到直流偏置的影响，并且动态性能较差的问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
本申请的目的在于提供一种基于负序参考坐标系变换的软件锁相环实现方法，能够在复杂环境下，如电网电压不平衡、包含谐波以及直流偏移分量干扰下，实现准确锁相。图1为本申请实施例提供的一种软件锁相环的方法的流程图；如图1所示，该方法包括如下步骤：
S10：获取静止坐标系下的两相电压信号。
S11：对静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量。
S12：对负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量。
S13：通过逆矩阵处理目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量。
S14：将正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。
具体的，图2为本申请实施例所提供的基于负序参考坐标系变换的软件锁相环控制框图；如图2所示，按顺序将如下模块依次连接构成锁相环系统：信号采样模块、Clarke变换模块1、负序坐标轴/>转换模块2、自适应带通滤波器模块3、正序分量矩阵计算模块4与锁相环模块，锁相环模块具体由比例积分（Proportional-Integral，PI）控制器5和积分运算模块6构成。
通过上述模块实现如下方法：通过信号采样模块对三相电压进行采样，并输出三相电压采样信号、/>、/>到Clarke变换模块；Clarke变换模块基于Clarke方程，将三相静止坐标系上的电压采样信号转换为静止坐标系下的两相电压信号/>。
然后将静止坐标系的两相电压信号输入负序坐标轴/>转换模块，得到由正序电压基波信号/>在负序/>参考坐标系（即负序旋转坐标系）上的二倍频交流分量和负序电压基波信号/>在负序/>参考坐标系上的直流分量及其他谐波组成的负序旋转坐标系下的目标分量/>和/>。负序坐标轴/>旋转角速度为/>，其中/>为最终锁相输出的三相电压锁相角频率。本实施例通过转换矩阵公式对静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量，转换矩阵公式如下：
（1）
其中，为三相电压锁相角频率，/>为时间。
将负序坐标轴转换模块输出的负序旋转坐标系下的目标分量/>和/>分别输入到自适应带通滤波器模块，使其提取正序电压基波信号/>在负序/>参考坐标系上的二倍频交流分量（即目标交流分量/>和/>）并输出。
本实施例利用传递函数公式对负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量，自适应带通滤波器的传递函数公式包括：
（2）
式中，为谐振频率，这里取锁相环输出角频率的两倍即/>，s表示s域，/>为预设参数，其取值决定了二阶带通滤波器的带宽，可根据滤波效果与响应速度需求确定。
提取得到的二倍频交流分量被输入正序直流分量矩阵计算模块，乘以逆矩阵，输出为目标交流分量在正序/>参考坐标系上(即正序旋转坐标系)的正序旋转坐标系下的目标分量/>和/>。所乘旋转逆矩阵/>公式如下：
（3）
最后将正序旋转坐标系下的目标分量进行PI调节及积分运算得到正序电压信号的相位与/>，锁相成功时/>为三相电压锁相角频率/>，即电网角频率，锁相环输出相位。
本申请所提供的一种软件锁相环的方法，先获取静止坐标系下的两相电压信号，然后对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的两相电压信号，并对所述负序旋转坐标系下的两相电压信号进行提取处理得到目标交流分量。最后通过逆矩阵处理所述目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量，将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。本方案中，最终的正序旋转坐标系下的目标分量是通过对所述负序旋转坐标系下的两相电压信号中所含二倍基波频率分量的提取计算得到，无需额外的滤波处理，提高了锁相环带宽，在参数相同时，对于电网发生变化的响应时间较其他方法时间更短，应对不平衡的电网电压以及谐波、直流偏置等情况均可实现准确追踪相位的功能，即本方案的动态性能更好。且经过提取处理排除了原有电压信号中直流分量、负序分量及谐波分量对锁相的影响，有利于锁相的准确稳定。
本申请的实现原理是，电网电压处于复杂条件下例如不平衡、存在谐波、直流偏置的情况下时，传统的SRF-PLL性能表现不佳，而DDSRF-PLL虽然能跟随正序分量，但其滤波环节对于谐波的抑制效果取决于带宽，当滤波效果较好时响应时间受到影响较大，低通滤波器对于电网含有直流偏置的情况同样不理想。本申请为了克服以上缺陷，提出一种基于自适应带通滤波器提取正序电压基波信号在负序参考坐标系上的二倍频分量，然后将其转化为正序/>参考坐标系上的正序电压基波分量来实现锁相的方法。
这里对本申请提出的方案进行详细说明，具体分为三个步骤，步骤一：基于Simulink实现基于负序参考坐标系变换的软件锁相环整体结构的搭建。步骤二：基于控制框图对锁相环参数进行设计。步骤三：模拟不同工况下SRF-PLL、DDSRF-PLL与本申请实施例提出的锁相环进行对比实验。
步骤一具体实施如下：S20、信号采集模块产生三相电网电压输入到Clarke变换模块；S21、三相静止坐标系上的电压变换为/>后输入到负序轴/>转换模块，得到正序基波电压信号/>在负序轴/>上的二倍频交流分量和负序基波电压信号/>在负序/>参考坐标系上的直流分量及其他谐波组成的/>和/>。负序/>参考坐标系以角速度/>逆时针旋转。S22、将负序坐标轴/>转换模块的输出分量/>和/>分别输入到自适应带通滤波器模块，提取出正序电压基波信号/>在负序/>参考坐标系上的二倍频交流分量并输出为/>和/>；S23、提取出的正电压二倍频交流分量被输入正序直流分量矩阵计算模块，乘以逆矩阵/>，输出为正序电压基波信号在正序/>参考坐标系上的目标分量和/>；S24、输出的/>输入到锁相环模块，与PI控制器的输入端相连接，PI控制器输出与固有频率/>相加后得到锁相得到角频率/>，角频率与积分环节相连接，积分环节的输出端为锁相环输出相位/>。
步骤二的具体实施如下：S30、自适应带通滤波器的实现；为了得到正序目标分量，DDSRF-PLL通过前馈以及低通滤波器减去正序参考坐标系上的负电压信号二倍频分量并过滤掉谐波，但没有考虑到直流偏置的影响；而本申请通过对负序/>参考坐标系上的正序电压二倍频分量的提取，不仅过滤掉了谐波，同时也抑制了电压直流分量的影响，抗干扰性更加优越。图3为本申请实施例所提供的自适应带通滤波器的控制框图；如图3所示，该自适应带通滤波器的传递函数为：
；
式中，预设参数为兼顾滤波效果与响应速度，取1.414。
S31、正序直流分量计算矩阵的设计；跟踪得到的正序电压二倍频交流分量被输入正序直流分量矩阵计算模块，乘以逆矩阵，输出为正序电压基波信号在正序/>参考坐标系上的目标分量/>和/>。
任意一个三相电压矢量为包括正、负序基波两部分/>和/>及谐波、直流分量组成，且正负序分量可以表示为以角速度/>和/>旋转，/>表示基波角频率；同时假设两个旋转坐标系正序坐标轴/>和负序坐标轴/>，采用与/>相同角频率旋转，则电压矢量在正、负序坐标下，忽略谐波、直流分量可分别表示为：
（4）
（5）
（6）
其中，E为负序到正序的转换矩阵，F为正序到负序的转换矩阵，和/>分别为正序电压矢量和负序电压矢量的初始相位角。
DDSRF-PLL通过双同步坐标系前馈解耦加滤波获取正序电压直流分量，本申请则通过提取负序轴二倍频分量并乘以旋转逆矩阵/>来提取正序电压直流分量。
步骤三的具体实施如下：进一步测试本申请所提出的基于负序轴变换的软件锁相环的性能，利用MATLAB/Simulink软件模拟了复杂电网环境的三种故障工况实验。其中电网频率初始值设置为50Hz，三相电压幅度归一化为1p.u.，采样频率为10KHz。将本申请所提的锁相环与SRF-PLL和DDSRF-PLL进行对比，三种方法PI取值相同，DDSRF-PLL低通滤波器截止频率/>。设置初始状态下三相电压：
（8）
S40、工况一：t=0.1s时，电网相位增加，A相电压幅值减少20%，B相电压增加20%，C相电压减少30%。
图4为不平衡电网条件下的锁相测试的频率变化示意图；图5为不平衡电网条件下的锁相测试的相位误差示意图；由图4和图5可见，在电网电压不平衡的工况下，本申请提出的锁相环比较SRF-PLL能够准确锁定相位，同时在动态响应上比DDSRF-PLL要更快。
S41、工况二：t=0.1s时，B相电压增加5%的直流偏置同时相位增加。
图6为电压存在直流偏置时的锁相测试的频率变化示意图；图7为电压存在直流偏置时的锁相测试的相位误差示意图；由图6和图7可见，在电压存在直流偏置时，本申请提出的锁相环输出的相位误差在三种方法里面波动最小，在抑制直流偏置上效果最佳。
S42、工况三：t=0.1s时，电网电压加入5%的5次谐波、1%的7次谐波以及5%的9次谐波同时相位增加。
图8为电压存在高次谐波时的锁相测试的频率变化示意图；图9为电压存在高次谐波时的锁相测试的相位误差示意图；由图8和图9可见，在电压存在谐波时，本申请提出的锁相环比较其他两种方法滤除谐波的能力最强，同时能够以最快的动态响应跟随电网的波动。
综上所述，本申请提出的基于负序参考坐标系变换的软件锁相环在动态跟踪以及抗干扰能力上比较其他方法更加优越，能够在复杂的电网情况下完成信息提取以及相位的锁定。
在上述实施例中，对于软件锁相环的方法进行了详细描述，本申请还提供软件锁相环的装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
基于功能模块的角度，本实施例提供一种软件锁相环的装置，图10为本申请实施例提供的软件锁相环的装置的结构图，如图10所示，该装置包括：
获取模块10，用于获取静止坐标系下的两相电压信号；
转换模块11，用于对静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量；
滤波模块12，用于对负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量；
处理模块13，用于通过逆矩阵处理目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量；
锁相环模块14，用于将正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
本实施例提供的软件锁相环的装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
基于硬件的角度，本实施例提供了另一种软件锁相环的装置，图11为本申请另一实施例提供的软件锁相环的装置的结构图，如图11所示，软件锁相环的装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；
处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的软件锁相环的方法的步骤。
其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable LogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU），GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能（Artificial Intelligence，AI）处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的软件锁相环的方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于软件锁相环的方法涉及到的数据等。
在一些实施例中，软件锁相环的装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
本领域技术人员可以理解，图中示出的结构并不构成对软件锁相环的装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
本申请实施例提供的软件锁相环的装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：软件锁相环的方法。
本实施例提供的软件锁相环的装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例描述的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供的计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
以上对本申请所提供的一种软件锁相环的方法、装置以及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (8)
1.一种软件锁相环的方法，其特征在于，包括：
对三相电压信号进行Clarke变换获取静止坐标系下的两相电压信号；
对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量；所述负序旋转坐标系下的目标分量为正序基波电压信号在负序轴/>上的二倍频交流分量和负序基波电压信号/>在负序/>参考坐标系上的直流分量及其他谐波组成的/>和；
对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量；所述目标交流分量为正序基波电压信号在负序/>参考坐标系上的二倍频交流分量；
通过逆矩阵处理所述目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量；所述正序旋转坐标系下的目标分量为正序基波电压信号在正序参考坐标系上的目标分量/>和/>；所述逆矩阵为：
；
将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。
2.根据权利要求1所述的软件锁相环的方法，其特征在于，所述对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量包括：
利用传递函数公式对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到所述目标交流分量；其中，所述传递函数公式包括：
；
其中，为谐振频率，s表征s域，/>为预设参数。
3.根据权利要求2所述的软件锁相环的方法，其特征在于，所述预设参数根据滤波效果与响应速度需求确定。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的软件锁相环的方法，其特征在于，所述对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量包括：
通过转换矩阵公式对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到所述负序旋转坐标系下的目标分量；其中所述转换矩阵公式包括：
；
其中，为三相电压锁相角频率，/>为时间。
5.根据权利要求1所述的软件锁相环的方法，其特征在于，所述将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相包括：
将所述正序旋转坐标系下的目标分量进行比例积分调节及积分运算得到电压信号中正序分量的相位与三相电压锁相角频率。
6.一种软件锁相环的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于对三相电压信号进行Clarke变换获取静止坐标系下的两相电压信号；
转换模块，用于对所述静止坐标系下的两相电压信号进行转换得到负序旋转坐标系下的目标分量；所述负序旋转坐标系下的目标分量为正序基波电压信号在负序轴/>上的二倍频交流分量和负序基波电压信号/>在负序/>参考坐标系上的直流分量及其他谐波组成的/>和/>；
提取模块，用于对所述负序旋转坐标系下的目标分量进行提取处理得到目标交流分量；所述目标交流分量为正序基波电压信号在负序/>参考坐标系上的二倍频交流分量；
处理模块，用于通过逆矩阵处理所述目标交流分量得到正序旋转坐标系下的目标分量；所述正序旋转坐标系下的目标分量为正序基波电压信号在正序参考坐标系上的目标分量/>和/>；所述逆矩阵为：
；
锁相环模块，用于将所述正序旋转坐标系下的目标分量作为输入信号进行锁相。
7.一种软件锁相环的装置，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的软件锁相环的方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的软件锁相环的方法的步骤。
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|---|---|---|---|
| CN202410097104.2A CN117614020B (zh) | 2024-01-24 | 2024-01-24 | 一种软件锁相环的方法、装置以及介质 |
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