基于改进型SOGI的锁相环设计.pdf

  1. 1、本文档共13页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

基于改进型SOGI的锁相环设计

OUYANGSen;MAWenjie

【摘要】针对传统锁相方法的锁相精度在电网电压含有负序分量、谐波分量、直

流分量等情况下有所降低的问题,提出一种基于改进型二阶广义积分器(SOGI)的三

相锁相环设计方案.首先简要介绍了SOGI可进行信号正交处理的原理;然后通过频

域分析法,直观地指出传统SOGI抗直流偏移干扰能力弱的原因,并量化分析了直流

分量对基于传统SOGI的不平衡锁相环的影响;为增强SOGI对电压检测信号中直

流分量的抗干扰能力,通过新增一条低通滤波通道对其进行结构上的改进,提出一种

基于改进型SOGI的不平衡锁相环设计方案.仿真与实验结果表明文中理论研究是

正确的.

【期刊名称】《华南理工大学学报(自然科学版)》

【年(卷),期】2018(046)010

【总页数】8页(P1-8)

【关键词】二阶广义积分器;锁相环;并网逆变器

【作者】OUYANGSen;MAWenjie

【作者单位】;

【正文语种】中文

【中图分类】TM464

随着分布式电源并网发电技术的快速发展,诸如风力发电、光伏发电等在电力系统

中的渗透率日渐升高[1-2].电网基波电压相位和幅值信息的准确获取是分布式电源

实现并网有功和无功功率控制的重要保证.由于实际中电网电压常因三相负荷不平

衡、大量的非线性负荷接入和电网不对称故障而呈现三相不对称、谐波含量较高的

现象,因此,对并网锁相技术提出了更高的要求[2].

单同步坐标系软件锁相环(SRF-SPLL)具有结构简单、易实现的优点,获得了广泛

应用.在电网不平衡情况下,受电压负序分量影响,其锁相的相位与频率误差增大,

严重时甚至不能满足并网逆变器的控制需求[3-4].文献[5]提出在SRF-SPLL之前加

装低通滤波器以抑制负序分量的干扰,该方案虽可改善锁相环性能,但由于所用低

通滤波器的截止频率较低,存在相角偏移、系统动态响应变慢等问题.文献[6]在

SRF-SPLL结构中加入滤除二次谐波的陷波滤波器,通过频域内优化的设计方法设

计了系统参数,达到响应速度和稳态误差的合理折中.为解决电网不平衡所带来的

问题,文献[7]中提出基于双同步坐标系解耦的软件锁相环,利用正、负序两个同

步坐标系通过交叉解耦来分离正、负序电压分量,具有较高的稳态精度,但是其依

赖于相位反馈,因此当电网相位突变时,其过渡过程中存在超调较大、恢复时间较

长等问题.为消除电网电压谐波对锁相环的影响,文献[8-9]中采用双滑动平均滤波

器来设计锁相环,锁相效果良好.文献[10]采用自适应观测器(FRF)来进行电网相位

锁定,但是该算法程序计算量较大,比较复杂.为更好地提取出电压正序分量,文

献[11-14]提出采用二阶广义积分器作为正交信号发生器,来提取基波正序电压,

之后再利用SRF-SPLL实现相角锁定.该方法不仅能实现不平衡电网下的准确锁相,

且可以实现频率自适应滤波.

在实际应用中,通常由于测量、数据转换和电网电压参数估计误差等原因导致检测

到的电压信号中含有一定的直流分量,从而影响锁相环的锁相精度[13,15].例如,

基于定点DSP(数字信号处理器)的光伏逆变器在对模拟电压信号进行A/D转换之

前需要设置一个偏移量,使输入给A/D模块的信号是0~3V.经A/D转换之后的

信号数据类型是无符号整型,再变换成有符号整型.在整个过程中,很难找到一种

变换使转换前后的数据完全匹配.因此,针对前述电压测量中的直流偏移影响锁相

环精度的问题,文中提出一种基于SOGI的改进型锁相环设计方案.通过对传统型

SOGI进行结构上的改进,增强其对直流量的滤除能力,并以该改进型SOGI为基

础,设计出能有效消除电压负序分量、测量偏移影响的三相锁相环,并利用仿真与

实验对文中所提方案进行验证.

1不平衡电网锁相原理

不平衡电网电压中含有正、负、零序分量,可具体表示如下[3]:

(1)

(2)

(3)

式中,vabc为不平衡电网电压,采用上标“+”、“-”、“0”来区分正、负、

零序,va、vb、vc分别为a、b、c三相电压,vabc=[vavbvc]T,a为120°旋转因

子,a=ej2/3.

对于三相无中线系统,其不存在零序电流通路,因此以下分析和讨论均不考虑零序

电压.对式(2)、(3)进行数学变换可得[3]:

(4)

(5)

其中:q=ej/2,为90°相位滞后因子,分别为αβ坐标系中的电压正、负序

文档评论(0)

***** + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档