基于周期控制的逆变器全数字锁相环的实现和参数设计

研究了一种基于周期控制的逆变器全数字锁相环的建模和参数设计。传统过零鉴相锁相环虽然实现简单，但同步信号在含有谐波、毛刺情况下会存在多个过零点，以致锁相失败。为了解决这一问题，该文提出了基于离散傅里叶变换鉴相的全数字锁相环。离散傅里叶变换可以从任意信号中抽取基准频率倍频次信号的相位、频率和幅值，可以解决谐波对外同步信号的影响，从而实现周期控制锁相环对谐波的识别。该文给出了其数字域模型和参数设计方法，仿真和实验证实了该方法的可行性。     

市电畸变情况下三相UPS的一种锁相方法

锁相性能是衡量UPS性能的一个重要指标.在市电畸变情况下.传统的过零检测鉴相方法容易得到错误的相位信息而导致锁相环失锁.提出一种基于瞬时功率理论的二相UPS锁相方法.该方法通过消除瞬时功率的直流分量达到锁相目的.该锁相环带有正序分量检测环节,能够在市电电压不平衡情况下,实现对其基波正序分量的锁相.对锁相环模型进行了分析,确定了环路滤波器参数的选取原则.系统由32位TMS320F2812型DSP实现全数字化控制.实验结果表明了该锁相系统的良好性能.     

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。     

一种新的正弦信号失真度评估方法

对评估信号波形失真度的方法进行了研究,对其中估计基波周期的常用方法进行了比较,分析了每种方法存在的误差.针对估计基波周期可能出现较大误差从而影响评估结果准确性的问题,提出了基于梳状滤波器与过零点检测结合提取基波周期、并用互相关提取幅度和相位的评估失真度的完整步骤.通过仿真实验及工程应用证明了该方法的有效性和易实现性.     

虚拟瞬时功率应用于数字锁相环设计与分析

传统锁相环无畸变电压的抑制能力,在畸变电压条件下易造成误动作,为此提出基于虚拟瞬时功率数字锁相方法。该方法通过对虚拟瞬时功率信号低通滤波与变参数PI控制,得到参考电流信号,利用其相位超前基波正序电压90°这唯一稳定点对基波正序电压进行锁相。在电压畸变条件下,该方法能够快速准确跟踪A相基波正序分量的相位。仿真与实验结果表明,该锁相方法动态响应速度快,稳态精度高,对电压畸变有很强的抑制能力。     

延时消去滤波SRF-PLL方法

并网型电力电子变流设备需要实时精确检测电网电压的相位以实现同步。对同步旋转变换锁相方法(SRF-PLL),分析了当三相电网电压不平衡时,Park变换鉴相输出信号特征,指出二倍频扰动引起相位偏差信息不准确,在SRF-PLL环路内应用延时消去滤波滤除该扰动,能使得锁相系统精确追踪正序分量。数字仿真表明,该方法稳态精度高,过渡过程快,计算量小,以TMS320F28335控制器实现了该算法,测试波形验证了正确性和有效性。     

一种快速软件频率跟踪法

使用傅里叶级数基波的实部和虚部2个同方向变化的过零点之间的时间差测量信号频率存在跟踪速度较慢的问题,针对此,在推导傅里叶级数基波实部和基波虚部的表达式、分析得出基波实部导数的过零点与基波虚部的过零点一样的性质的基础上,提出利用基波实部和基波虚部乘积的导数作为输入信号,通过该输入信号相邻2个过零点之间的时间差求取信号频率的测频算法。理论分析得出该方法能够在1／4周期内跟踪出信号频率;仿真分析表明该方法能够较快地跟踪信号的频率,跟踪精度较高。     

基于DFT算法的单相数字锁相环

离散傅里叶变换(DFT)算法可以方便提取信号的幅值和相位,通过仿真和理论推导,深入分析基于傅里叶变换(FFT)的锁相环,并研究了其数字实现方法,即基于DFT算法的锁相环.此锁相方式在同步信号中有谐波或多个过零点时仍能正常工作,有较高的精度.仿真和实验结果证明该技术是可靠可行的.     

基于移动平均值低通滤波器新锁相方法的设计

电网中存在毛刺会导致有多个电压过零点以及一定的频率波动,传统的过零锁相难以获得准确的电压过零点,致使锁相失败。为此提出一种新的锁相方法,硬件电路上只采取简单的信号调理电路,将输入的正弦波信号转换为同频的交变方波信号,而后借助TMS32OF28335的ECAP模块实现对过零点的捕捉,然后采用软.件方法实现对频率波动的纠正进而精准的锁相。同时采用移动平均值低通滤波器(IPF),使其更能适应谐波检测的需要。最后在DSP+FPGA为主控芯片的APF实验台上进行实验研究,证明了该方法的准确性。     

基于改进自适应陷波滤波器的锁相方法

风力发电等分布式发电系统并网时,需要实时检测电网电压的基波频率和瞬时相位,电网电压采样信号中含有的直流偏移不利于实现准确锁相。在理论分析直流偏移对自适应陷波滤波器影响的基础上,通过增加一个积分环节,使自适应陷波滤波器能够处理直流偏移。将改进后的自适应陷波滤波器应用到锁相中,在电网电压含有直流偏移以及谐波的情况下,实现了单相电压信号基波频率、幅值和相位的准确提取。实验结果验证了基于改进自适应陷波滤波器的锁相方法实现锁相的有效性。