一種頻率自適應延遲周期法的鎖相環(huán)研究
發(fā)布時間:2021-10-25 21:07
針對電網(wǎng)中出現(xiàn)頻率偏移、三相電壓不平衡、諧波和直流分量等問題,提出一種頻率自適應鎖相環(huán)算法,基于延遲周期法濾除電網(wǎng)電壓的直流分量和偶次諧波,結(jié)合滑動平均濾波器濾除奇次諧波。當電網(wǎng)頻率出現(xiàn)少許偏移時,引入實時頻率估計反饋,對延遲周期法中的周期和滑動平均濾波的采樣窗口時間進行實時矯正,提高諧波消除性能。該方法能夠在頻率偏移時,一個基波周期內(nèi)穩(wěn)定鎖住電壓的相位和頻率。最后,仿真驗證了所提算法的有效性和正確性。
【文章來源】:電機與控制學報. 2020,24(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
延遲周期法消除直流信號中的交流分量
式中是PI控制器得到的實時角頻率估計。當基波頻率微小偏移(Δf)時會導致n次諧波較大偏移(n·Δf),陷波峰值頻率出現(xiàn)較大誤差,濾波效果不好。引入頻率估計反饋提高陷波峰值頻率精度,提高高次諧波抑制能力,如圖2所示,10次諧波偏移10·0.5=5 Hz,若無反饋陷波峰值就會出現(xiàn)較大誤差。同時,電網(wǎng)中的直流分量和偶次諧波在兩相靜止坐標中也表現(xiàn)為直流分量和偶次諧波,從波特圖上可以看出,DSC2算子對直流分量和偶次諧波均具有很好的抑制效果。2 滑動平均濾波原理
當電網(wǎng)頻率發(fā)生微小偏移時,要實時修正基波周期,確保電網(wǎng)奇次諧波特別是高次時能有效濾除,如圖3是有無頻率估計反饋修正的伯德圖對比。若對頻域滑動濾波器采用帕德近似可得到一階低通濾波器,數(shù)學表達式如下:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電網(wǎng)不平衡情況下基于神經(jīng)網(wǎng)絡并網(wǎng)逆變器同步技術研究[J]. 陽同光. 電機與控制學報. 2017(06)
[2]利用改進的二階廣義積分器鎖相環(huán)診斷感應電機轉(zhuǎn)子斷條故障[J]. 陽同光,桂衛(wèi)華. 電機與控制學報. 2015(06)
[3]基于串聯(lián)信號延遲對消法的三相非理想電網(wǎng)鎖相控制策略[J]. 吳恒,楊東升,阮新波. 電工技術學報. 2014(08)
[4]具有高動態(tài)性能和鎖相精確度的改進PLL設計[J]. 薛暢,王建賾,紀延超,江濱浩. 電機與控制學報. 2014(08)
[5]分布式發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)同步鎖相技術[J]. 王寶誠,傘國成,郭小強,鄔偉揚. 中國電機工程學報. 2013(01)
[6]電網(wǎng)故障時功率變換器并網(wǎng)同步策略[J]. 楊明,周林,章治國. 電機與控制學報. 2012(11)
本文編號:3458164
【文章來源】:電機與控制學報. 2020,24(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
延遲周期法消除直流信號中的交流分量
式中是PI控制器得到的實時角頻率估計。當基波頻率微小偏移(Δf)時會導致n次諧波較大偏移(n·Δf),陷波峰值頻率出現(xiàn)較大誤差,濾波效果不好。引入頻率估計反饋提高陷波峰值頻率精度,提高高次諧波抑制能力,如圖2所示,10次諧波偏移10·0.5=5 Hz,若無反饋陷波峰值就會出現(xiàn)較大誤差。同時,電網(wǎng)中的直流分量和偶次諧波在兩相靜止坐標中也表現(xiàn)為直流分量和偶次諧波,從波特圖上可以看出,DSC2算子對直流分量和偶次諧波均具有很好的抑制效果。2 滑動平均濾波原理
當電網(wǎng)頻率發(fā)生微小偏移時,要實時修正基波周期,確保電網(wǎng)奇次諧波特別是高次時能有效濾除,如圖3是有無頻率估計反饋修正的伯德圖對比。若對頻域滑動濾波器采用帕德近似可得到一階低通濾波器,數(shù)學表達式如下:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電網(wǎng)不平衡情況下基于神經(jīng)網(wǎng)絡并網(wǎng)逆變器同步技術研究[J]. 陽同光. 電機與控制學報. 2017(06)
[2]利用改進的二階廣義積分器鎖相環(huán)診斷感應電機轉(zhuǎn)子斷條故障[J]. 陽同光,桂衛(wèi)華. 電機與控制學報. 2015(06)
[3]基于串聯(lián)信號延遲對消法的三相非理想電網(wǎng)鎖相控制策略[J]. 吳恒,楊東升,阮新波. 電工技術學報. 2014(08)
[4]具有高動態(tài)性能和鎖相精確度的改進PLL設計[J]. 薛暢,王建賾,紀延超,江濱浩. 電機與控制學報. 2014(08)
[5]分布式發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)同步鎖相技術[J]. 王寶誠,傘國成,郭小強,鄔偉揚. 中國電機工程學報. 2013(01)
[6]電網(wǎng)故障時功率變換器并網(wǎng)同步策略[J]. 楊明,周林,章治國. 電機與控制學報. 2012(11)
本文編號:3458164
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