一种单相软件锁相方法

徐 武（国家安全生产监督管理总局信息研究院，北京 100029）



一种单相软件锁相方法

徐 武
（国家安全生产监督管理总局信息研究院，北京 100029）

摘 要：在新能源并网发电、FACTS设备控制等应用中，均需要准确检测电网相位，鉴于硬件锁相环灵活性较差，而常规软件锁相环需要对三相信号同步采集，软硬件要求更高。本文提出一种软件单相软件锁相方法，通过周期积分的方法完成二次以上谐波滤除，还可用于提取各次谐波幅值。本文介绍了软硬件实现方法，实验验证了结果的正确性。

关键词：电网相位；单相软件锁相；周期积分；谐波幅值

随着电力电子技术的飞速发展，新能源发电装置得以大量应用，各种类型的FACTS（交流灵活输电）装置也逐步装备于电网，其中大量应用采用电压源逆变器，在新能源并网和FACTS装置工作过程中，往往需要实时跟踪电网交流电压的相位并保持同步。

相位检测的准确性与否，直接决定了并网型逆变器的稳态和动态控制性能。目前逆变器中常用的锁相方法可以分为两类，其一是硬件锁相环，其二为软件锁相环。硬件锁相电路通常是检测并网侧电压的实际过零点确定相位差，最终实现锁相。由于每个周期电网电压只有两个过零点，实际上就限定了锁相的速度；尤其是在一些特定的场合下，如光伏并网逆变系统中，光伏并网逆变器与电网之间往往需要经过较长的连线线路，线路上的电感在功率开关作用下，使得交流侧采集的并网电压信号含有开关电压纹波的畸变信号；……