单相电网逆变器锁相方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种单相电网逆变器锁相方法，包括：实时获取单相电网电压信号，将单相电网电压信号作为第一分量；通过90

【技术实现步骤摘要】
单相电网逆变器锁相方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种单相电网逆变器锁相方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在国家“碳中和”、“碳达峰”的大背景下，风电、光伏、储能等绿色能源得到蓬勃发展。在这种大趋势下，分布式发电技术已经成为当今科技发展的热点。
[0003]居民用电的电力一般为单相电网，目前户用光伏系统、户用储能系统的安装量呈现爆发式增长，单相光伏逆变器、单相储能变流器的控制技术已经成为新能源领域的研究重点之一。对于单相电网的系统，其中涉及最核心的技术是单相电网电压的锁相技术。然而现有技术中，对于单相电网的锁相存在锁相精度低且速度慢的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提出了一种单相电网逆变器锁相方法、装置、设备及存储介质一种单相电网逆变器锁相方法，包括：实时获取单相电网电压信号，将所述单相电网电压信号作为第一分量；通过90
°
相移全通滤波器对所述单相电网电压信号进行滤波得到第二分量；结合参考相位角，对所述第一分量和所述第二分量进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；根据所述q轴分量和参考电压确定目标相位角。
[0005]在一个实施例中，所述90
°
相移全通滤波器用于将所述单相电网电压信号的相位进行90
°
偏移，幅值保持不变。
[0006]在一个实施例中，所述根据所述q轴分量和参考电压确定目标相位角包括：将所述参考相位角输入至PI控制器，通过所述PI控制器输出角频率，对所述角频率进行积分获得优化后的优化相位角；将所述第一分量和所述第二分量结合所述优化相位角进行正弦和余弦计算后的值进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；将所述q轴分量和参考电压相乘后，输入至PI控制器，通过所述PI控制器输出目标相位角。
[0007]在一个实施例中，所述对所述角频率进行积分包括：通过数控振荡器对所述角频率进行积分。
[0008]在一个实施例中，所述PI控制器为环路滤波器。
[0009]在一个实施例中，所述结合参考相位角，对所述第一分量和所述第二分量进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量，包括：根据公式：
得到所述d轴分量和q轴分量，如下：其中，u
g
为单相电网电压信号，u
d
为dq坐标系下的d轴分量，u
q
为dq坐标系下的q轴分量，u
α
为第一分量，u
β
为第二分量，θ1’
为优化相位角，θ为目标相位角。
[0010]在一个实施例中，所述90
°
相移全通滤波器的S域传递函数为：其中，为所述90
°
相移全通滤波器的中心频率。
[0011]一种单相电网逆变器锁相装置，包括：分量计算单元，用于将所述单相电网电压信号作为第一分量；通过90
°
相移全通滤波器对所述单相电网电压信号进行滤波得到第二分量；park变换单元，用于结合参考相位角，对所述第一分量和所述第二分量u
β
进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；相位角计算单元，用于根据所述q轴分量和参考电压确定目标相位角。
[0012]一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：实时获取单相电网电压信号，将所述单相电网电压信号作为第一分量；通过90
°
相移全通滤波器对所述单相电网电压信号进行滤波得到第二分量；结合参考相位角，对所述第一分量和所述第二分量进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；根据所述q轴分量和参考电压确定目标相位角。
[0013]一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：实时获取单相电网电压信号，将所述单相电网电压信号作为第一分量；通过90
°
相移全通滤波器对所述单相电网电压信号进行滤波得到第二分量；结合参考相位角，对所述第一分量和所述第二分量进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；根据所述q轴分量和参考电压确定目标相位角。
[0014]实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：实时获取的单相电网电压信号，将实时获取的单相电网电压信号作为第一分量，同时采用90
°
相移全通滤波器对实时获取的单相电网电压信号进行滤波获得第二分量，该第二分量与单相电网电压信号相比，相位偏移90
°
且幅值不变，再通过第一分量和第二分量获得相位角，该方法缩短了锁相的周期，提高了锁相速度及精度，增加了电网的使用能力。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0016]其中：图1为一个实施例中单相电网逆变器锁相方法的系统图；图2为一个实施例中电网电压合成的矢量在不同坐标系下的相位差图；图3为一个实施例中单相电网逆变器锁相原理图；图4为一个实施例中单相电网逆变器锁相装置结构框图；图5为一个实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]由于居民用电的电力一般为单相电网，而针对于单相电网的电压相位的跟踪，在现有技术中，对单相电网电压采样需要延迟1/4工频周期，来模拟三相电网在Cark变换中的两相静止α轴和β轴上的分解电压，以上方法的缺点是处理器需要保存1/4个电网周期电压的采样值（20kHz采样频率，需要至少保存50点），占用大量的CPU内存资源，同时存在相位锁相精度低且速度慢的问题。本申请针对上述技术问题 ，提供一种单相电网逆变器锁相方法。
[0019]图1为一个实施例中单相电网逆变器锁相方法的系统图。参照图1，本方法包括：S10：实时获取单相电网电压信号u
g
，将所述单相电网电压信号u
g
作为第一分量u
α
；S20：通过90
°
相移全通滤波器对所述单相电网电压信号u
g
进行滤波得到第二分量u
β
；S30：结合参考相位角θ1，对所述第一分量u
α
和所述第二分量u
β
进行park变换，得到dq坐标系下的d轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相电网逆变器锁相方法，其特征在于，包括：实时获取单相电网电压信号，将所述单相电网电压信号作为第一分量；通过90
°
相移全通滤波器对所述单相电网电压信号进行滤波得到第二分量；结合参考相位角，对所述第一分量和所述第二分量进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；根据所述q轴分量和参考电压确定目标相位角。2.根据权利要求1所述的单相电网逆变器锁相方法，其特征在于，所述90
°
相移全通滤波器用于将所述单相电网电压信号的相位进行90
°
偏移，幅值保持不变。3.根据权利要求1所述的单相电网逆变器锁相方法，其特征在于，所述根据所述q轴分量和参考电压确定目标相位角包括：将所述参考相位角输入至PI控制器，通过所述PI控制器输出角频率，对所述角频率进行积分获得优化后的优化相位角；将所述第一分量和所述第二分量结合所述优化相位角进行正弦和余弦计算后的值进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量；将所述q轴分量和参考电压相乘后，输入至PI控制器，通过所述PI控制器输出目标相位角。4.根据权利要求3所述的单相电网逆变器锁相方法，其特征在于，所述对所述角频率进行积分包括：通过数控振荡器对所述角频率进行积分。5.根据权利要求3所述的单相电网逆变器锁相方法，其特征在于，所述PI控制器为环路滤波器。6.根据权利要求1所述的单相电网逆变器锁相方法，其特征在于，所述结合参考相位角，对所述第一分量和所述第二分量进行park变换，得到dq坐标系下的d轴分量和q轴分量，包括：根据公式根据公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊俊峰，梁远文，
申请(专利权)人：深圳市鼎泰佳创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：