专利名称：一种三相电压快速锁相环的方法
技术领域：
本发明涉及的是一种三相电压数字锁相方法，可应用于UPS，风能变换器、太阳能变换器等需要跟踪三相电压相位的场合。
背景技术：
随着并网型风能太阳能变流器的不断增多，对电网的影响越来越不能忽视，因而电网对新能源发电设备的要求也越来越高。低电压穿越(Low voltage ridethrough,LVRT) 是其中最为重要的要求之一。在160ms之内，不能脱离电网，并向电网发出符合规定的无功和有功，有功和无功的产生必须有电网电压的正确相位信息。这就要求发电设备能快速准确的检测出电网相位。但以往采用的过零点检测，由于每个电网周期才能得到一次电网信息，追踪速度一般在lHz/s以下，显然不能满足要求，而且在电网故障的情况下，多数都为不对称故障。当电网不对称时，对三相三线系统来说，甚至得到的是错误的相位信息。也有采用DQ同步旋转坐标系得到电网的相位信息，但是当电网三相电压不平衡时，由于负序分量的存在，为了得到较准确的正序相位信息，此时的相位跟踪速度也小于5Hz/s，显然也很难满足要求。传统的DQ锁相的方法如图2，其实现原理如下Va，Vb, Vc为三相电压
权利要求
1.一种快速三相电压锁相环方法，包含以下步聚(1)将采样得到的三相电压瞬时值Va，Vb,ν。(三相相电压，三相线电压或两相线电压) 经过ABC到DQ的坐标变换得到旋转坐标系下的d轴分量Vd和q轴分量\ ；(2)Vq经过一控制器得到角频率Aw;(3)Aw与初始角频率W(1的和即为电网的角频率w ；(4)w经过一积分环节得到电网正序电压的相位角，并同时作为步骤(1)中ABC转DQ坐标变换所需的角度信息；其特征在于，步骤(1)所得d轴分量Vd和(1轴分量Vq进行以下转换(5)d轴分量Vd经过微分环节后得到V/，q轴分量Vq经过微分环节得到V/。(6)d轴分量Vd与q轴分量的微分V/相加得到Vd+，q轴分量\减去d轴分量的微分 V/得到\+，由Vd+和重新作为经过ABC到DQ的坐标变换得到旋转坐标系下的d轴分量 Vd和q轴分量V,。
2.根椐权利要求1所述的快速三相电压锁相环方法，其特征在于步骤(1)所述的 ABC/DQ坐标变换方法如下
3.根椐权利要求1所述的快速三相电压锁相环方法，其特征在于步骤(3)中的初始角频率Wtl越接近实际电网角频率，初始的跟踪速度越快，也可以不加。
4.根椐权利要求1所述的快速三相电压锁相环方法，其特征在于步骤(5)的微分环 S节为一，w即步骤(3)计算得到的电网角频率。 2w
5.根椐权利要求1所述的快速三相电压锁相环方法，其特征在于步骤(2)的控制器可以是PI，PID或其他控制器，其频率响应速度在50Hz/s或以下。
6.根椐权利要求1所述的快速三相电压锁相环方法，其特征在于步骤(4)的积分环节为利用离散形式的积分或乘以某个常数。
全文摘要
本发明公开了一种快速三相电压锁相环方法，该方法在采集三相电压瞬时值后，在DQ同步旋转坐标系中，根据DQ转换的特性，求得三相电压的正序或负序分量的大小和相位。本发明的方法实现简单，且能准确且快速的检测出电网的正负序相位，检测速度甚至可以提高到50Hz/s，非常适合于要求发电装置具备低压穿越能力的应用场合。
文档编号G01R25/00GK102269780SQ20101016043
公开日2011年12月7日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者崔佩聚, 易德刚, 牟英峰 申请人:山亿新能源股份有限公司