一种电网电压的闭环控制方法、闭环控制装置及介质与流程

本申请实施例涉及电压闭环控制，尤其涉及一种电网电压的闭环控制方法、闭环控制装置及介质。

背景技术：

1、整流电路(rectifying circuit)是把电网电压对应的交流电转换为直流电的电路。整流电路一般由变压器、整流主电路和滤波器等组成。整流电路在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。

2、在整流电路的电压闭环控制中，电压同步信号的准确、快速的提取是实现电压闭环控制的基础；一般情况下，电压闭环控制时电网电压处于对称以及未发生畸变的状态，然而，电网电压可能存在电压跌落、直流分量以及多次谐波等大量的干扰因素，容易导致电网电压的电网频率与电网相位发生波动，使传输到电压闭环控制对应的负载电压的角度严重失真，将会导致输出的负载电压的电压值与设定的输出电压之间相差很大，触发过压或欠压故障。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电网电压的闭环控制方法、闭环控制装置及介质，能够实现对负载电压的稳定控制。

2、本申请实施例提供了一种电网电压的闭环控制方法，包括：

3、获取当前电网输入的电网电压；

4、基于锁频环对所述电网电压进行电压锁频，确定所述电网电压的电网频率；

5、基于所述电网频率对所述电网电压进行电压锁相，确定所述电网电压的当前角度值；

6、获取所述电网电压经整流后的负载电压；

7、基于电压环以及所述电网电压确定所述负载电压的目标角度值；

8、基于所述当前角度值以及所述目标角度值确定所述目标角度值是否出现失真，以控制所述负载电压的导通或截止。

9、进一步的，所述基于锁频环对所述电网电压进行电压锁频，确定所述电网电压的电网频率包括：

10、确定所述锁频环输入的第一电压变量以及第二电压变量，并确定所述电网电压与所述第一电压变量之间的电压误差；

11、在所述锁频环中，将所述电压误差与所述第二电压变量的乘积进行积分放大后，与预设的电网频率前馈量进行加法运算，得到所述电网电压的电网频率。

12、进一步的，所述确定所述锁频环输入的第一电压变量以及第二电压变量包括：

13、获取所述电压误差放大后与所述第二电压变量之间的电压差值；

14、将所述电压差值与所述电网电压的电网频率的乘积进行积分放大，得到所述第一电压变量；

15、将所述第一电压变量进行积分后与所述电网电压的电网频率的乘积，作为所述第二电压变量。

16、进一步的，所述基于锁相环以及所述电网频率对所述电网电压进行电压锁相，确定所述电网电压的当前角度值包括：

17、在所述锁相环中，将所述第一电压变量以及所述第二电压变量进行park变换，得到q轴电压分量；

18、将所述q轴电压分量与预设常数的差值输入预设控制器中，得到所述预设控制器输出的偏差频率；

19、将所述偏差频率与所述电网频率的差值进行积分以及取模运算，得到所述电网电压的当前角度值，并将所述电网电压的当前角度值反馈至park变换中。

20、进一步的，所述基于电压环以及所述电网电压确定所述负载电压的目标角度值包括：

21、在所述电压环中，将所述负载电压与预设输出电压之间的电压差值，输入预设控制器，得到所述预设控制器输出的偏差角度值；

22、将所述电网电压输入前馈控制器，将所述前馈控制器输出的前馈角度值与所述偏差角度值之和，作为所述负载电压的目标角度值。

23、进一步的，所述基于所述当前角度值以及所述目标角度值，确定所述目标角度值是否出现失真，以控制所述负载电压的导通或截止包括：

24、若所述当前角度值大于所述目标角度值，则确定所述目标角度值出现失真，控制所述负载电压截止；

25、若所述当前角度值小于等于所述目标角度值，则确定所述目标角度值未出现失真，控制所述负载电压导通。

26、本申请实施例还提供了一种电网电压的闭环控制装置，包括：

27、交流电压测量模块，用于获取当前电网输入的电网电压；

28、电压锁频控制模块，用于基于锁频环对所述电网电压进行电压锁频，确定所述电网电压的电网频率；

29、电压锁相控制模块，用于基于所述电网频率对所述电网电压进行电压锁相，确定所述电网电压的当前角度值；

30、直流电压测量模块，用于获取所述电网电压经整流后的负载电压；

31、电压闭环控制模块，用于基于电压环确定所述负载电压的目标角度值；

32、比较模块，用于基于所述当前角度值以及所述目标角度值，确定所述目标角度值是否出现失真，以控制所述负载电压的导通或截止。

33、进一步的，还包括：开关管；

34、所述电网电压整流后经所述开关管与所述负载电压对应的负载连接；

35、所述比较模块与所述开关管的导通控制端连接，用于基于所述当前角度值以及所述目标角度值，确定所述目标角度值是否出现失真，向所述开关管的导通控制端发生导通控制信号，以控制所述负载电压的导通或截止。

36、本申请实施例还提供了一种电网电压的闭环控制装置，包括：

37、中央处理器，存储器，输入输出接口，有线或无线网络接口，电源；

38、所述存储器为短暂存储存储器或持久存储存储器；

39、所述中央处理器配置为与所述存储器通信，在控制面功能实体上执行所述存储器中的指令操作以上述的方法。

40、本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。

41、从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

42、本申请实施例中，基于锁频环对电网电压进行电压锁频，确定电网电压的电网频率；基于电网频率对电网电压进行电压锁相，确定电网电压的当前角度值；获取电网电压经整流后的负载电压；基于电压环以及电网电压确定负载电压的目标角度值；基于当前角度值以及目标角度值确定目标角度值是否出现失真，以控制负载电压的导通或截止。通过锁频环以及锁相环确定当前电网对应的当前角度值，通过将当前角度值以及负载电压的目标角度值确定目标角度值是否出现失真，确定当前电网电压是否发生畸变，通过控制负载电压的导通或截止，实现对负载电压的稳定控制。

技术特征：

1.一种电网电压的闭环控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的闭环控制方法，其特征在于，所述基于锁频环对所述电网电压进行电压锁频，确定所述电网电压的电网频率包括：

3.根据权利要求2所述的闭环控制方法，其特征在于，所述确定所述锁频环输入的第一电压变量以及第二电压变量包括：

4.根据权利要求2所述的闭环控制方法，其特征在于，所述基于所述电网频率对所述电网电压进行电压锁相，确定所述电网电压的当前角度值包括：

5.根据权利要求1所述的闭环控制方法，其特征在于，所述基于电压环以及所述电网电压确定所述负载电压的目标角度值包括：

6.根据权利要求1所述的闭环控制方法，其特征在于，所述基于所述当前角度值以及所述目标角度值，确定所述目标角度值是否出现失真，以控制所述负载电压的导通或截止包括：

7.一种电网电压的闭环控制装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述闭环控制装置，其特征在于，还包括：开关管；

9.一种电网电压的闭环控制装置，其特征在于，包括：

10.一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包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结
本申请实施例公开了一种电网电压的闭环控制方法、闭环控制装置及介质，用于电压闭环控制技术领域。该方法包括：基于锁频环对电网电压进行电压锁频，确定电网电压的电网频率；基于电网频率对电网电压进行电压锁相，确定电网电压的当前角度值；获取电网电压经整流后的负载电压；基于电压环以及电网电压确定负载电压的目标角度值；基于当前角度值以及目标角度值确定目标角度值是否出现失真，以控制负载电压的导通或截止。通过将当前角度值以及负载电压的目标角度值确定目标角度值是否出现失真，确定当前电网电压是否发生畸变，通过控制负载电压的导通或截止，实现对负载电压的稳定控制。

技术研发人员：匡斯建,罗云,李晨东
受保护的技术使用者：长沙市英威腾电气技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24