改进的单相脉冲整流器模型预测电流控制策略EI北大核心CSCD

传统的模型预测算法中给定值与实际值存在静态误差,这是由模型预测控制算法的基本原理决定的。针对该问题,首先该文基于内模原理推导了比例积分的补偿环节,并对模型预测电流控制中给定电流进行修正,实现给定值与实际值的无静差跟踪。其次,为了避免网压畸变对锁相环的相位检测造成影响,提出一种基于相位偏移补偿的电压信号检测方法,并将其用于模型预测电流控制算法。实验表明,所提补偿环节能改善模型预测的静态跟踪性能;相位检测方法能有效地检测网压基波相位信息,证明所提方法的正确性和有效性。     

一种基于参考频率电网同步信号实时检测方法

在新能源等采用变换器并网场合,电网同步信号检测是并网控制的关键。目前研究的锁相环电网同步方法还存在一定的缺陷,基于此,提出一种基于参考频率的电网同步信号实时检测方法,仅检测单相电网电压与参考频率正弦、余弦信号运算,在三相电网畸变、不平衡条件下能准确检测电网同步信号。针对电网出现频率偏移导致检测的同步信号存在较大的相位偏移,对检测过程中低通滤波环节引入负反馈和比例控制进行改进,可将相位偏移校正到满意的指标下。理论与实验研究结果均表明该方法的正确性和有效性。     

基于相序解耦谐振控制器的基波正序电压相位检测方法

在并网逆变系统中,必须能够准确、快速地检测出电网电压正序分量的相位信息,以便实现单位功率因数并网,然而,传统锁相环技术存在电网电压发生不对称故障时,其检测精度受到负序电压分量的影响而导致检测不准。提出一种基于相序解耦谐振(sequence-decoupled resonant,SDR)控制器的锁相环检测技术,该方法利用SDR控制器将正序电压分量从不对称电压中分离出来并对其进行相位跟踪,从而实现锁相环功能。仿真与实验结果表明,该方法在电网电压不对称、频率变化及电网畸变情况下,能对电网基波正序电压相位进行良好的检测。     

考虑线路电感时光伏逆变器输出相位的同步方法

通过分析线路电感对接入点电压波形的影响,指出采样电压的多个过零点区域关于实际电网电压的过零点具有严格的左右对称特征,从而提出一种改进的电压过零点相位检测方法。进一步针对线路电感和开关电压纹波较大的工况,给出了基于锁相环技术和傅里叶分析的相位检测新方法。仿真分析和实验结果验证了这2种相位检测方法的有效性。     

无锁相环的电压跌落快速检测方法

动态电压恢复器(DVR)是有效解决电压跌落问题的一种电力电子装置。为获得精确的电压补偿信号,快速准确的电压跌落检测是DVR控制的重要前提。分析了现有电压跌落检测方法,并因电网谐波畸变不同按电压跌落深度、跌落相位、相位跳变、谐波等综合因素,提出了无谐波电网以电压dq分量一阶导数之和检测基波电压幅值的方法,对含谐波电网提出半周期实时计算dq分量平均值的方法,其取样窗口宽度固定不变,采样时刻自动变化,实时计算电网电压基波幅值。通过不同条件下的仿真和物理实验,对所提方法进行了验证。在不同电压跌落深度、跌落相位、相位跳变、谐波畸变等综合情况下,基波幅值检测波动小,检测时间短,精确稳定,易于实现,无复杂运算;此方法不需要锁相环、低通滤波器、查表计算,实时性强;对于含谐波畸变电网,可满足快速检测要求,具有较好的动态响应。     

风力发电系统中电网同步改进型锁相环设计

针对风力发电系统中电力电子变流器同步信号检测中所存在的问题,提出了一种结合单相锁相环(MPLL)、正序电压计算单元和同步参考坐标变换锁相环(SRF PLL)的改进型锁相环设计方法。该方法采用2个MPLL来检测电网电压的α和β分量及其移相90°的电压信号,采用正序电压计算单元来检测正序电压分量,经SRF PLL锁定正序电压的相位,从而消除电压不平衡对检测结果的影响。且MPLL和SRF PLL的2次滤波对谐波有较强的抑制作用。此外,根据改进型锁相环的结构模型导出了正序电压分量检测的运算关系,进行了SRF PLL锁相环的控制器参数设计,给出了MPLL参数的系统化设计方法。仿真和实验结果表明,在电压不平衡、电压畸变、频率突变和单相接地情况下,所设计的锁相环均能够快速准确地锁定正序电压基波分量的相位,为风力发电系统控制提供可靠基准。     

实现相位和频率检测解耦的快速锁相环

同步旋转坐标锁相环(SRF-PLL)及其改进型锁相环的相位与频率紧密耦合,电压相位发生突变而频率不变的情况下,检测得到的频率会经历一个暂态过程,导致频率检测的不准确。为此,在准一阶锁相环(QT1-PLL)结构基础上,增设解耦单元,提出改进型准一阶锁相环(MT1-PLL),实现相位与频率检测的解耦。为提高MT1-PLL对不对称、谐波等的抗干扰能力,将级联延迟信号消除法(CDSC)滤波与数学运算滤波结合成前置滤波模块,提取基波正序电压。该前置滤波模块能够滤除2次谐波,且整个滤波过程耗时仅为0.635个周期。同时,考虑了电网频率偏移、信号采样频率的影响,采用误差前馈的方法补偿它们在滤波模块造成的相位误差。最后,在PSCAD/EMTDC中设置各种工况,仿真验证了MT1-PLL、滤波模块以及相位误差消除方法的有效性。     

静止同步补偿器补偿指令电流的改进检测方法

快速、精确地检测补偿电流是提高静止同步补偿器(DSTATCOM)补偿性能的重要环节之一。传统补偿电流检测在信号不对称及畸变情况下会引入测量误差。在总结了现有补偿电流方法的基础上提出了一种改进的无锁相环(PLL)电流检测方法。该方法通过三相正序电压计算以取代锁相环,解决了传统锁相环引入的相角误差,并引入均值滤波器以及反馈环节以减小延时。仿真结果验证了该改进检测方法的有效性。     

一种改进的基于DFT鉴相的单相锁相环方法

为了改善基于DFT(Discrete Fourier Transform,DFT)鉴相单相锁相环方法的锁相速度和提高其在电网频率变化时的锁相精度,文章在常规基于DFT鉴相单相锁相环基础上进行了两点改进。一是减少锁相环中前向积分环节,PI调节器输出直接作为相位误差信号;二是增加电压频率跟踪环节,进而调节系统采样频率,实现同步采样。仿真和实验结果验证此改进方法的有效性。     

虚拟瞬时功率数字锁相法应用于谐波检测研究

对传统基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法进行了改进,提出d-q谐波检测方法.该方法中锁相环性能直接影响其谐波检测性能.由于传统锁相环无畸变电压抑制能力,在畸变电压条件下不能准确跟踪所需相位信息,为此提出一种基于虚拟瞬时有功功率数字锁相方法,该方法在电压畸变条件下能够快速跟踪电压基波正序分量的频率和相位,能够很好地抑制电...     

单相DVR快速电压补偿控制的实现

动态电压恢复器（DVR）是解决暂态电能质量问题的一种有效途径。就单相DVR的电压扰动检测、基于特定谐波消除的软件锁相技术，以及分段式电压补偿策略等问题进行了探讨。引入导数和积分方式来实现快速电压波形鉴别以及噪声消除，通过二次微分消除特定谐波分量，简化锁相滤波，推导了软件锁相初值角的计算方法，提出了分时段电压检测和补偿的模型，并配合实现补偿电压的生成，最后通过DVR样机的单相电压跌落实验验证了上述算法的可行性。     

一种新型的单相并网系统锁相环

电网电压的相角、频率对并网逆变器而言是最基本的信息.准确快速地跟踪电网电压是并网控制系统稳定运行的保障.在单相并网逆变器中,常规的过零点检测锁相方法往往对电网电压畸变或扰动敏感,使得锁相环处于不稳定状态,从而导致并网逆变系统性能降低,甚至不能正常工作.针对此问题,分析了基于同步旋转坐标变换的锁相环原理,并将这种锁相策略...     

一种利于DSP实现的改进型电网电压软锁相环的研究

软锁相环(Soft Phase-locked Loop,SPLL)在现代工业控制尤其是电网电压相位锁定中得到越来越多的应用。分析了SPLL的基本结构和工作原理,针对传统SPLL运算量大、不利于在数字处理器(Digital Signal Processor,DSP)上实现的缺点,设计了一种改进型电网电压SPLL。根据电网电压SPLL工作原理,结合坐标变换关系,从结果出发,通过相角已锁定的性质来做逆向思考简化控制算法。动态计算SPLL的PI参数,以使锁相功能动态响应更好、控制算法运算量更少。理论分析、仿真研究都表明改进后的SPLL算法简单,动态响应快,能够抑制电网电压三相不平衡及谐波干扰,能够应对电网突然掉电等故障,非常利于在DSP中实现。     

电压畸变条件下软件锁相环精度提高

串联补偿设备要求在电网电压畸变的条件下,能够准确地锁住电压基波正序相位.基于瞬时无功理论的软件锁相环(SPLL)技术是目前常用的锁相方法,但该方法有一定的误差.这里设计了一个低通滤波器(LPF),能够在电网电压存在谐波、跌落、直流分量等情况下高精度地锁相,从而使串联补偿设备获得较好的补偿效果.仿真和实验证明了该方法的精...     

基于软件锁相环的电网电压实时检测的研究

针对软件锁相环的特点及应用,提出一种能实时准确获得电网电压的相位和频率信息的软件锁相环(SPLL)的设计方法,该方法从三相电压空间矢量上分离出基波正序负序及谐波分量,采用闭环SPLL控制模型实时跟踪电网正序电压相角,适用在三相电力系统电压平衡、不平衡或电压畸变情况下的电压实时检测。本文引入空间矢量分离与同步坐标变换结合的方法,通过频域线性化建模来设计SPLL控制器结构与参数。最后给出了在Matlab环境下仿真三相电压对称、不对称及畸变且不对称的三种情况下的SPLL跟踪特性曲线,结果表明该模型能有效获取电网电压实时信息。     

基于滤波器前置的三相软件锁相环设计

针对传统锁相环在电压不平衡及畸变时锁相误差大、动态响应速度慢的问题,根据软件锁相环(SPLL)的原理提出一种滑动滤波器(MAF)前置锁相环,并通过一种快速不平衡分量抑制及相位延迟补偿的方法来改善MAF性能,有效提高了锁相环的动态响应速度和锁相精度.通过MATLAB/Simulink仿真平台及TMS320F28335数字信号处理器芯片对所提出的锁相环控制策略在三相电压不平衡及电压畸变的条件下进行验证,结果表明该SPLL锁相误差小,动态响应速度快,稳定性高.     

一种单相电压凹陷检测方法及其DSP实现

动态电压恢复器（DVR）是目前解决供电电压凹陷问题的有效装置，对电压凹陷特征量的准确检测是DVR正常运行的前提。本文基于同步坐标变换及软件锁相环（SPLL），提出了一种单相电压凹陷检测方法。该方法可以实现对单相电压凹陷幅值、起止时刻和相位跳变等特征量的动态检测。计算机仿真和DSP硬件实验表明，该方法适用于单相DVR的电压凹陷实时检测．     

电压不平衡时风电系统中基于双同步变换的锁相环设计

快速准确地锁定正序基波电压分量的相位和频率是保证风力发电系统中网侧变换器、静止无功补偿装置安全可靠运行的基础.针对基于单dq坐标变换的锁相环在电压不平衡和畸变时动态过程较差等问题,提出一种基于解耦双同步参考坐标变换的锁相环设计方法,通过双dq变换和解耦计算检测出不平衡电网电压中正序分量和负序分量,从而消除电压不平衡的影响.在电压不平衡、电压畸变、频率突变和单相接地情况下进行了仿真和实验研究,结果验证了所提方法的正确性和有效性.     

新型软件锁相环在动态电压恢复器中的应用

动态电压恢复器是一种新型电能质量调节装置,它能有效抑制电网电压波动对敏感负载的影响.针对在电网电压畸变的情况下,需要准确捕获电压基波正序相位的问题,文中提出了一种新型软件锁相环(Soft Phade LockedLoop,SPLL),它能够在电网电压存在跌落、谐波、频漂、三相不平衡等多种情况下准确检测基波正序的相位,从而使动态电压恢复器获得较好的补偿效果.该软件锁相环的理论分析结果已为仿真和实验所验证.     

分布式发电系统并网公共连接点电压幅相检测方法

提出一种新型三相幅相检测方法,该方法基于PQR变换,实现了三相电压基波正序、负序分量解耦。电网电压的基波正序分量和负序分量分离后,基波正序分量及基波负序分量的幅值和相位可以分别被检测出来。仿真结果表明,在电网严重谐波畸变条件下,提出的新型三相幅相检测方法克服了传统三相软件锁相环路存在的问题,能准确地跟踪基波正序电压的幅值和相位,在同等检测精度下有效提高了动态响应速度,可应用于分布式发电系统并网公共连接点电压幅相检测。