一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法，涉及電網無功補償【技術領域】，目的在于提供一種能夠避免負序分量對鎖相環影響的方法和穩定性較高的無功補償裝置。其包括如下步驟，步驟1、將三相電壓信號進行正負序分離，得到三相正序分量；步驟2、對正序分量進行鑒相；步驟3、鑒相結果經過低通濾波器濾波后再對角頻率進行矯正，角頻率被矯正后得到實際電網角頻率；步驟4、實際電網角頻率進行積分得到電網角度；步驟5、接著將電網角度送入數字振蕩器得到鎖相輸出。
【專利說明】一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發明為涉及電網無功補償【技術領域】，提供了種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟飛速發展，工業用電和居民用電量越來越大，導致電網存在大量無功和諧波，國內對電能質量也越來越重視，SVG作為一種動態補償裝置，能夠快速準確進行動態無功補償，以減小電力傳輸中的線損，提高電能利用率，在SVG補償裝置中電網鎖相是關鍵技術之一，鎖相的好壞直接決定設備性能的優劣，如果設備發生失鎖，SVG補償裝置將工作不穩定，電能質量得不到最佳治理。
[0003]早期SVG的電網同步方法為硬件鎖相法，通過比較器對電壓過零點進行捕獲，但是這種方法極易受到干擾，即便采用施密特觸發器，如果在電壓真正過零之前發生干擾，施密特只能以首次擾動觸發時刻作為同步點，導致同步點前移而失鎖。
[0004]隨后出現了 SSRF-SPLL鎖相法，該方法沒有考慮負序分量對鎖相的影響，如果電網電壓出現負序分量較大時，鎖相結果會產生波動。
[0005]為了克服負序分量的影響有人又提出了 DDSRF-SPLL鎖相法，該方法基本思想采用一種算法來分離出正序和負序分量，該方法可以避免電網中負序分量對鎖相的影響，但是算法很復雜，其中涉及多個低通濾波器，低通濾波器實現較難，并且低通濾波器存在響應速度慢的問題，導致得不到實際有效的應用。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種能夠避免了負序分量對鎖相環的影響，裝置的穩定性高的數字鎖相環的方法及其裝置。
[0007]為了實現上述方案，本發明采用以下技術方案:
[0008]一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法，其特征在于:
[0009]步驟1、將三相電壓信號進行正負序分離，得到三相正序分量；
[0010]步驟2、對正序分量進行鑒相；
[0011]步驟3、鑒相結果經過低通濾波器濾波后再對角頻率進行矯正，角頻率被矯正后得到實際電網角頻率；
[0012]步驟4、實際電網角頻率進行積分得到電網角度；
[0013]步驟5、接著將電網角度送入數字振蕩器得到鎖相輸出。
[0014]上述技術方案中，步驟I中正負序分具體包括如下步驟:
[0015]用正余弦
【權利要求】
1.一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法，其特征在于: 步驟1、將三相電壓信號進行正負序分離，得到三相正序分量； 步驟2、對正序分量進行鑒相； 步驟3、鑒相結果經過低通濾波器濾波后再對角頻率進行矯正，角頻率被矯正后得到實際電網角頻率； 步驟4、實際電網角頻率進行積分得到電網角度； 步驟5、接著將電網角度送入數字振蕩器得到鎖相輸出。
2.根據權利要求1所述的一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法，其特征在于:步驟I中正負序分離具體包括如下步驟: 用正余弦
對電網電壓進行DQ變換，電網電壓信號經過旋轉后其信號為式⑴:
通過⑴可以推出存在歷史信號式⑵:
通過(1) + (2)求和即可提取出正序分量為式(3)
使用同樣方法，用反向旋轉的正余弦-進行DQ變換可以提取負序分量為式(4)
輸入信號經過DQ變換后，對DQ變換數據進行緩存，用當前數據和歷史數據進行相加得到正序分量，再進行反DQ變換即可得到三相正序分量。
3.根據權利要求1所述的一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法，其特征在于:直接使用DQ變換的Q軸結果作為鑒相結果，當信號完全同步時，Q軸分量為零，即鑒相結果為O。
4.一種采用權利要求1所述的一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的方法，其特征在于，鎖相同步后，對三相系統進行DQ變換，以實現對電流的控制，由負載電流和直流電壓得到指令電流，在解耦模塊生成指令電壓，調節逆變器輸出實現對負載無功的補償。
5.一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的裝置，其特征在于:包括正負序分離器、鑒相器、低通濾波器、數控振蕩器，三相電壓信號送入正負序分離器進行正序分離，正序分量送入鑒相器進行鑒相，鑒相結果經過低通濾波器得到角頻率矯正值，角頻率被矯正后得到實際電網角頻率，角頻率通過積分器得到電網角度，接著送入數字振蕩器得到鎖相輸出。
6.根據權利要求5所述的一種基于三相正序分量的無功補償裝置的數字鎖相環的裝置，其特征在于:正負序分離器，用正余弦
對電網電壓進行DQ變換，基本信號經過旋轉后其信號為式(I):
通過⑴可以推出存在歷史信號式⑵:
通過(1) + (2)求和即可提取出正序分量為式(3)
(3) 使用同樣方法，用反向旋轉的正余弦
進行DQ變換可以提取負序分量為式(4)
(4) 輸入信號經過DQ變換后，對DQ變換數據進行緩存，用當前數據和歷史數據進行相加得到正序分量，再進行反DQ變換即可得到三相正序分量。
【文檔編號】H02J3/18GK104078986SQ201410273406
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】鄒軍, 遲偉, 周曉波 申請人:成都麥隆電氣有限公司