自適應(yīng)鎖相環(huán)在分次諧波檢測中的優(yōu)化及應(yīng)用

摘要：文章主要研究了自適應(yīng)鎖相環(huán)在分次諧波檢測中的優(yōu)化及應(yīng)用。本文首先從自適應(yīng)鎖相環(huán)檢測原理及功能出發(fā)，對其在分次諧波檢測中的作用進(jìn)行探究；其次，結(jié)合算法模型，對基于自適應(yīng)鎖相環(huán)的分次諧波檢測體系進(jìn)行優(yōu)化，深入分析了其在分次諧波檢測中的應(yīng)用效益。文章對提升分次諧波檢測準(zhǔn)確性、可靠性具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

關(guān)鍵詞：分次諧波檢測；自適應(yīng)鎖相環(huán)；優(yōu)化；應(yīng)用

前言

電網(wǎng)電能質(zhì)量直接影響者國家社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在電網(wǎng)建設(shè)中占據(jù)至關(guān)重要的位置。自適應(yīng)鎖相環(huán)能夠有效提升分次諧波檢測的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，全面把握電網(wǎng)電流畸變產(chǎn)生的諧波狀況，分析電網(wǎng)電能質(zhì)量，形成針對性補(bǔ)償措施，已經(jīng)成為新時(shí)期人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、自適應(yīng)鎖相環(huán)概述

（一）自適應(yīng)鎖相環(huán)的原理

自適應(yīng)鎖相環(huán)主要包括傳統(tǒng)鎖相環(huán)模塊、噪聲評估模塊、系統(tǒng)調(diào)整模塊三部分。
傳統(tǒng)鎖相環(huán)模塊由鑒相器、環(huán)路濾波器等組成，通過鑒相器確定低通濾波的相位差，通過環(huán)路濾波器去除低通濾波中的噪聲就干擾成分，再配合壓控振蕩器將環(huán)路入鎖，從而形成穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng)；噪聲評估模塊通過分析環(huán)路濾波器帶寬與不同噪聲下參數(shù)跟蹤速度的關(guān)系進(jìn)行噪聲分析，在上述基礎(chǔ)上結(jié)合具體環(huán)境噪聲大小獲得準(zhǔn)確的帶寬及速度；系統(tǒng)調(diào)整模塊主要依照環(huán)境狀況對環(huán)路濾波器進(jìn)行調(diào)整，在噪聲評估數(shù)據(jù)上自適應(yīng)調(diào)整帶寬，其具體狀況見圖1。
圖1  自適應(yīng)鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)
（二）自適應(yīng)鎖相環(huán)的功能
自適應(yīng)鎖相環(huán)中的環(huán)路濾波器能夠?yàn)V除誤差信號中的高頻分量，為鎖相環(huán)路提供一個短期的記憶，對環(huán)路的校正速度起到調(diào)節(jié)作用，能夠有效改善電網(wǎng)電能質(zhì)量。在對其進(jìn)行應(yīng)用的過程中人員需要把握好電阻、電容和運(yùn)算放大器等線性元件的組成，保證環(huán)路濾波器功能正常，如 RC 積分濾波器、無源比例積分濾波器、有源比例積分濾波器等。
相關(guān)資料顯示：自適應(yīng)鎖相環(huán)環(huán)路濾波器的階數(shù)越高，對應(yīng)鎖相環(huán)的跟蹤性能越強(qiáng)大。自適應(yīng)鎖相環(huán)一階環(huán)路濾波器能夠通過設(shè)置相應(yīng)環(huán)路濾波器系數(shù)c1、c2自動調(diào)整噪聲寬帶，從而改善噪聲控制效果，降低諧波對電網(wǎng)電能的影響，其具體設(shè)定方法如下：
將濾波器的傳遞函數(shù)引入到鎖相環(huán)中，依照標(biāo)準(zhǔn)形式對鎖相環(huán)傳遞函數(shù)進(jìn)行計(jì)算和整理，則
其中ωn、T分別對應(yīng)鎖相環(huán)的自然角頻率和環(huán)路調(diào)整時(shí)間間隔，可根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行取值，設(shè)計(jì)中取T為采樣時(shí)間間隔，即每個點(diǎn)調(diào)整一次ζ取常用值0.707，k0、kd分別對應(yīng)鑒相增益和相位控制靈敏度，BL表示環(huán)路噪聲等效帶寬。

在調(diào)整系數(shù)c1、c2后，噪聲寬帶隨之改變，常規(guī)環(huán)路噪聲等效寬帶通常選取為BL≤0.1RL的值，其中RL的值為信息數(shù)據(jù)速率。

二、基于自適應(yīng)鎖相環(huán)的分次諧波檢測

三、總結(jié)

自適應(yīng)鎖相環(huán)在分次諧波檢測過程中可以明顯提升分次諧波檢測效益，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確鎖相，全面改善頻率追蹤狀況，，已經(jīng)成為新時(shí)期有源電力濾波器分次諧波檢測的重要內(nèi)容。在對該檢測方法進(jìn)行應(yīng)用的過程中人員要全面把握自適應(yīng)鎖相環(huán)原理，對基于ANF的單項(xiàng)多模塊并聯(lián)算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理應(yīng)用，將兩者有效融合在一起，從根本上改善分次諧波參數(shù)計(jì)算的可靠性、準(zhǔn)確性和有效性。

參考文獻(xiàn)：略


本文編號：153553