一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法及其装置制造方法
【专利摘要】一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法，涉及电网无功补偿【技术领域】，目的在于提供一种能够避免负序分量对锁相环影响的方法和稳定性较高的无功补偿装置。其包括如下步骤，步骤1、将三相电压信号进行正负序分离，得到三相正序分量；步骤2、对正序分量进行鉴相；步骤3、鉴相结果经过低通滤波器滤波后再对角频率进行矫正，角频率被矫正后得到实际电网角频率；步骤4、实际电网角频率进行积分得到电网角度；步骤5、接着将电网角度送入数字振荡器得到锁相输出。
【专利说明】一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明为涉及电网无功补偿【技术领域】，提供了种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济飞速发展，工业用电和居民用电量越来越大，导致电网存在大量无功和谐波，国内对电能质量也越来越重视，SVG作为一种动态补偿装置，能够快速准确进行动态无功补偿，以减小电力传输中的线损，提高电能利用率，在SVG补偿装置中电网锁相是关键技术之一，锁相的好坏直接决定设备性能的优劣，如果设备发生失锁，SVG补偿装置将工作不稳定，电能质量得不到最佳治理。
[0003]早期SVG的电网同步方法为硬件锁相法，通过比较器对电压过零点进行捕获，但是这种方法极易受到干扰，即便采用施密特触发器，如果在电压真正过零之前发生干扰，施密特只能以首次扰动触发时刻作为同步点，导致同步点前移而失锁。
[0004]随后出现了 SSRF-SPLL锁相法，该方法没有考虑负序分量对锁相的影响，如果电网电压出现负序分量较大时，锁相结果会产生波动。
[0005]为了克服负序分量的影响有人又提出了 DDSRF-SPLL锁相法，该方法基本思想采用一种算法来分离出正序和负序分量，该方法可以避免电网中负序分量对锁相的影响，但是算法很复杂，其中涉及多个低通滤波器，低通滤波器实现较难，并且低通滤波器存在响应速度慢的问题，导致得不到实际有效的应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种能够避免了负序分量对锁相环的影响，装置的稳定性高的数字锁相环的方法及其装置。
[0007]为了实现上述方案，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法，其特征在于:
[0009]步骤1、将三相电压信号进行正负序分离，得到三相正序分量；
[0010]步骤2、对正序分量进行鉴相；
[0011]步骤3、鉴相结果经过低通滤波器滤波后再对角频率进行矫正，角频率被矫正后得到实际电网角频率；
[0012]步骤4、实际电网角频率进行积分得到电网角度；
[0013]步骤5、接着将电网角度送入数字振荡器得到锁相输出。
[0014]上述技术方案中，步骤I中正负序分具体包括如下步骤:
[0015]用正余弦
【权利要求】
1.一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法，其特征在于: 步骤1、将三相电压信号进行正负序分离，得到三相正序分量； 步骤2、对正序分量进行鉴相； 步骤3、鉴相结果经过低通滤波器滤波后再对角频率进行矫正，角频率被矫正后得到实际电网角频率； 步骤4、实际电网角频率进行积分得到电网角度； 步骤5、接着将电网角度送入数字振荡器得到锁相输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法，其特征在于:步骤I中正负序分离具体包括如下步骤: 用正余弦
对电网电压进行DQ变换，电网电压信号经过旋转后其信号为式⑴:
通过⑴可以推出存在历史信号式⑵:
通过(1) + (2)求和即可提取出正序分量为式(3)
使用同样方法，用反向旋转的正余弦-进行DQ变换可以提取负序分量为式(4)
输入信号经过DQ变换后，对DQ变换数据进行缓存，用当前数据和历史数据进行相加得到正序分量，再进行反DQ变换即可得到三相正序分量。
3.根据权利要求1所述的一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法，其特征在于:直接使用DQ变换的Q轴结果作为鉴相结果，当信号完全同步时，Q轴分量为零，即鉴相结果为O。
4.一种采用权利要求1所述的一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的方法，其特征在于，锁相同步后，对三相系统进行DQ变换，以实现对电流的控制，由负载电流和直流电压得到指令电流，在解耦模块生成指令电压，调节逆变器输出实现对负载无功的补偿。
5.一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的装置，其特征在于:包括正负序分离器、鉴相器、低通滤波器、数控振荡器，三相电压信号送入正负序分离器进行正序分离，正序分量送入鉴相器进行鉴相，鉴相结果经过低通滤波器得到角频率矫正值，角频率被矫正后得到实际电网角频率，角频率通过积分器得到电网角度，接着送入数字振荡器得到锁相输出。
6.根据权利要求5所述的一种基于三相正序分量的无功补偿装置的数字锁相环的装置，其特征在于:正负序分离器，用正余弦
对电网电压进行DQ变换，基本信号经过旋转后其信号为式(I):
通过⑴可以推出存在历史信号式⑵:
通过(1) + (2)求和即可提取出正序分量为式(3)
(3) 使用同样方法，用反向旋转的正余弦
进行DQ变换可以提取负序分量为式(4)
(4) 输入信号经过DQ变换后，对DQ变换数据进行缓存，用当前数据和历史数据进行相加得到正序分量，再进行反DQ变换即可得到三相正序分量。
【文档编号】H02J3/18GK104078986SQ201410273406
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】邹军, 迟伟, 周晓波 申请人:成都麦隆电气有限公司