一种采用多同步参考坐标系变换的电压信号检测装置

摘要

本发明涉及采用多同步参考坐标系变换的电压信号检测装置，该装置具有动态响应速度快、能够消除不对称和谐波干扰、准确提取电网信号的特点，包括dq轴坐标系变换电路d轴解耦网络D_d(h，x₁，x₂，……，x_n)、q轴解耦网络D_q(h，x₁，x₂，……，x_n)、PI调节器和积分器I。该装置通过参考坐标系变换方法解耦各次谐波，以消除电网电压采样信号中谐波的影响，而不需要以降低滤波器的带宽来减小各次谐波对电网电压信号提取的影响。在解耦网络中，通过h次谐波解耦通道消除谐波对电网电压信号提取的影响，通过PI调节器和积分器I能准确提取电网电压的频率、相位和正负序基波分量。

主权项

1.一种采用多同步参考坐标系变换的电压信号检测装置，其特征是：包括dq轴坐标系变换电路d轴解耦网络D_d(h,x₁,x₂,……,x_n)、q轴解耦网络D_q(h,x₁,x₂,……,x_n)、PI调节器和积分器I；其中，dq轴变换电路的h=1，-1，2，-2……n；dq轴变换电路将输入的电网电压采样信号u_abc变换到dq轴坐标系中，得到d轴变换电压u_d(h)和q轴变换电压u_q(h)；d轴变换电压u_d(h)输入到d轴解耦网络D_d(h,x₁,x₂,……,x_n)得到h次d轴解耦直流分量q轴变换电压u_q(h)输入到q轴解耦网络D_q(h,x₁,x₂,……,x_n)得到h次q轴解耦直流分量其中当h=1时的1次q轴解耦直流分量输入PI调节器，PI调节器输出电网电压采样信号u_abc的角频率角频率通过积分器I获得电网电压采样信号u_abc的相位相位作为反馈，输入dq轴变换电路d轴解耦网络D_d(h,x₁,x₂,……,x_n)和q轴解耦网络D_q(h,x₁,x₂,……,x_n)中；x₁,x₂,……,x_n=｛1,-1,2，-2……,n｝；所述d轴解耦网络D_d(h,x₁,x₂,……,x_n)包括h-x次乘法器、d轴正弦运算器、d轴余弦运算器、d轴乘法器、q轴乘法器、解耦运算器和低通滤波器；其中，相位输入h-x次乘法器，h-x次乘法器的输出端同时与d轴正弦运算器和d轴余弦运算器的输入端连接，d轴余弦运算器的输出和x次d轴解耦直流分量同时输入d轴乘法器中得到d轴正弦运算器的输出和x次q轴解耦直流分量同时输入q轴乘法器中得到d轴变换电压和同时输入解耦运算器中进行求和运算；解耦运算器输出解耦值并将其输入到低通滤波器中，得到h次d轴解耦直流分量其中h=1,-1,2，-2……,n；x=1,-1,2，-2……,n且x≠h，所述q轴解耦网络D_q(h,x₁,x₂,……,x_n)包括h-x次乘法器、q轴正弦运算器、q轴余弦运算器、d轴乘法器、q轴乘法器、解耦运算器和低通滤波器；其中，相位输入h-x次乘法器，h-x次乘法器的输出端同时与q轴正弦运算器和q轴余弦运算器的输入端连接，q轴余弦运算器的输出和x次q轴解耦直流分量同时输入q轴乘法器中得到q轴正弦运算器的输出和x次d轴解耦直流分量同时输入d轴乘法器中得到q轴变换电压和同时输入解耦运算器中进行求和运算；解耦运算器输出解耦值并将其输入到低通滤波器中，得到h次q轴解耦直流分量其中h=1,-1,2，-2……,n；x=1,-1,2，-2……,n且x≠h。