一种基于瞬时虚拟无功功率检测的锁相方法

摘要

本发明公开了一种基于瞬时虚拟无功功率检测的锁相方法，包括如下步骤：将锁相环输出电压作为三相交流电源电压，其通过虚拟电阻与三相电网电压连接，计算交流电源电压与三相电网电压的差值得到虚拟电阻上的压降；将虚拟电阻上的压降除以虚拟电阻值，计算得到流过虚拟电阻的虚拟电流；根据三相电路的瞬时无功功率计算公式，计算得到交流电源输出的瞬时虚拟无功功率值；将计算得到的三相瞬时虚拟无功功率输入至环路滤波器；将环路滤波器的输出与电网的额定频率相加作为锁相环输出电压频率；锁相环输出电压频率经过压控振荡器后得到锁相环输出电压的相位；将改变相位后的锁相环输出电压再反馈至输入端，重复上述步骤，形成闭环反馈环路。

主权项

一种基于瞬时虚拟无功功率检测的锁相方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将锁相环输出电压作为三相交流电源电压U_af、U_bf、U_cf，其通过虚拟电阻R与三相电网电压U_ar、U_br、U_cr连接，计算三相交流电源电压U_af、U_bf、U_cf与三相电网电压U_ar、U_br、U_cr的差值得到虚拟电阻R上的压降U_ae、U_be、U_ce；2)将虚拟电阻R上的压降U_ae、U_be、U_ce除以虚拟电阻值R，计算得到流过虚拟电阻R的虚拟电流i_a、i_b、i_c；3)根据三相电路的瞬时无功功率计算公式(1)，计算得到交流电源输出的瞬时虚拟无功功率值Q；$Q=\frac{1}{\sqrt{3}}[(U_{bf}-U_{cf})i_a+(U_{cf}-U_{af})i_b+(U_{af}-U_{bf})i_c]---\left(1\right)$4)将计算得到的三相瞬时虚拟无功功率Q输入至环路滤波器；5)将环路滤波器的输出Δω与电网的额定频率ω_n相加作为锁相环输出电压频率ω；6)锁相环输出电压频率ω经过压控振荡器后得到锁相环输出电压的相位θ；7)利用步骤6)得到的锁相环输出电压的相位θ将虚拟dq轴电压U_dq0经PARK反变换、CLARKE反变换后得到改变相位后的锁相环输出电压U'_af、U′_bf、U′_cf，将改变相位后的锁相环输出电压U'_af、U′_bf、U′_cf再反馈至输入端，重复上述步骤1)至步骤6)，形成闭环反馈环路。