用于SVC控制系统的新型软件锁相环的实现方法

摘要

本发明公开了一种用于SVC控制系统的新型软件锁相环的实现方法，采用基于瞬时无功理论的锁相原理，在DSP单元编码实现软件锁相模块，以FPGA计数器替代复杂的积分环节，产生锁相角θ，软件锁相模块配合锁相计数器，实现锁相功能。在电压不平衡、电压跌落、频率突变等条件下，仍可快速、可靠的实现锁相。软件锁相环模块根据系统采样和计算延迟、三相电压不平衡的情况，计算出各相校正角度，SVC控制系统在各相校正角度的基础上进行触发控制，减小晶闸管的触发误差，提高系统的控制精度。该控制方式易于工程实现，能够方便地与SVC控制系统中的其他模块进行连接，修改参数简单方便，具有很好的通用性和可扩展性。

主权项

1.用于SVC控制系统的新型软件锁相环的实现方法，其特征在于：包括以下步骤1）在DSP单元编码实现软件锁相模块，具体为，1-1）DSP将三相系统电压信号进行Clarke变换，由abc坐标系转化到αβ坐标系；1-2）进行Park变换，转化到dq坐标系，得到dq坐标系中d轴、q轴的正序分量、和负序分量、；1-3）将q轴的正序分量作为控制量，输入PI控制器，将PI控制器输出值Δf和初始电网频率f_初之和，作为锁相的频率输出；1-4）将锁相频率换算为FPGA锁相计数器的计数周期最大值MaxValue，传递给FPGA锁相计数器；2）在FPGA实现锁相计数器，具体为FPGA锁相计数器按照计数周期最大值MaxValue进行循环计数，当达到最大值时，计数器清零，重新开始计数；3）软件锁相模块和锁相计数器相配合，采用基于瞬时无功理论的锁相原理，以FPGA计数器替代复杂的积分环节，产生锁相角θ，实现锁相功能，包括3-1）软件锁相模块在每个执行周期内读取当前FPGA锁相计数器的计数值，换算为当前锁相角θ，用于锁相调节；同时软件锁相模块将当前FPGA锁相计数器的计数值提供给SVC系统，作为触发控制的时间参考；3-2）SVC控制系统根据控制算法计算出晶闸管触发角度，将其转换为触发时刻计数值K，当FPGA锁相计数器计数值达到触发时刻计数值时，SVC控制系统发触发脉冲，使得对应的晶闸管导通。