一种基于自适应滤波器的新型单相锁相环技术

单相锁相环(SPLL)是电力系统中的重要组成元件,本文提出一种新型的基于自适应滤波器的SPLL,说明了利用基于最小均方算法的自适应滤波器产生正交信号的工作原理,并提出了一种可以实现前级正交信号产生模块和后级锁相模块解耦控制的新型SPLL结构。因为前级模块与后级模块的解耦可以大大增加比例积分(PI)控制器的带宽,所以所提出的新型锁相环可以获得比传统单相锁相环更好的动态性能。实验结果验证了新结构的可行性。     

新型单相软件锁相环的研究

动态电压恢复器(简称DVR)作为一种新型电能质量调节设备,能够快速而有效地抑制电网电压波动,保护了敏感负载.介绍了应用于DVR的一种新型的单相软件锁相技术,此方法适合于单相补偿方式,可以有效减小高频谐波对锁相的影响,并通过仿真验证了这一方法的可靠性.     

自适应余弦反馈型单相锁相环研究

提出利用归一化最小均方(NLMS)算法的自适应单相锁相环(PLL),鉴相环节后通过自适应滤波器将两倍电网频率分量滤出,并且当电网发生畸变或受到干扰时,NLMS算法不断迭代来更新其权向量,从而达到准确、快速锁定电网频率的目的。通过Matlab/Simulink仿真进行建模分析,并基于DSP-TMS320F28335芯片搭建硬件实验平台进行模拟并网实验,仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

基于新型二阶广义积分器的单相锁相环设计

针对单相光伏并网逆变器发电系统并网电流质量差、锁相环(PLL)频率跟踪性能差、抗直流干扰能力低的问题,采用锁频环(FLL)与直流控制器相结合的方法,提出一种基于新型二阶广义积分器(SOGI)的单相PLL。结构。所提新型结构将FLL和直流控制器与传统SOGI结构结合,FLL主要实现对输入信号的频率追踪,直流控制器主要提高SOGI结构的抗直流扰动能力。仿真和实验结果表明,该新型结构能有效提高PLL频率跟踪能力,提高锁相精度,有效改善了并网电流质量,降低了谐波污染。同时有效解决了传统PLL抗直流干扰能力低的问题,为并网逆变器的发展起到了促进作用。     

基于模糊神经网络的单相自适应重合闸的研究

将模糊神经网络应用于单相自适应重合闸中,以模糊理论和人工神经网络理论为基础构造了一个多输入模糊神经网络,用于识别瞬时性故障与永久性故障.该网络以取大取小运算部分代替了乘积求和运算,并采用了从样本中获取模糊规则的方法.利用Matlab进行了大量仿真实验,验证了该方法的可行性与准确性;在仿真的基础上,将多输入模糊神经网络与BP神经网络进行了比较,证明了多输入模糊神经网络在单相自适应重合闸中应用的优越性.     

基于内模控制的单相锁相环研究

针对目前数字锁相环技术存在锁相精度不足和滤波延时时间长的问题,在改进瞬时无功理论锁相的基础上,提出了一种基于内模控制的方法。同时,通过二阶广义积分器来构造正交信号,并分析了当输入电压存在直流分量时,正交电压分量输出的偏移情况,设计了一个前馈低通滤波器,系统性能改善明显。建立了一个单相可控并联无功补偿(TCPC)系统的仿真模型,仿真和实验结果表明,该方案可以有效提高锁相精度和抑制波形畸变,系统鲁棒性增强。     

新型数字锁相环单相功率因数校正电路

功率因数(PF)不仅体现了电网功率传输是否充分利用,也反映了该电器设备的输入电流的谐波含量。论述了一种基于数字锁相环的单相功率因数电路,首先建立了电路的小信号模型及补偿设计,通过改进传统算法加入了数字锁相环,并设计了巴特沃斯数字滤波及基于Delta-Sigma分辨率提升的方法。最后通过仿真和实验验证了该方法的可行性。     

基于广义积分器的电力单相锁相环研究

针对目前软件锁相环技术存在锁相误差及滤波延时的不足,笔者基于瞬时无功理论的单相锁相环技术,提出一种通过二阶广义积分器来构造正交信号的方法.并对输入电压存在直流分量的情况下,分析了正交电压分量输出的偏移情况,设计一个前馈低通滤波器后,性能有了明显的改善.最后通过在PSCAD/EMTDC中单相可控并联无功补偿(TCPC)系...     

基于模糊神经网络的自适应单相自动重合闸

自动重合闸作为保证电力系统输电线路的安全运行,提高电力系统供电可靠性的自动装置,发挥了极其重要的作用,因而被广泛地应用在目前的输电线路上.但是现在的自动重合闸装置不具备判别瞬时还是永久故障的能力,当重合于永久故障时,会对系统造成严重的危害.该文主要引入模糊神经网络,对单相接地故障进行研究,实现单相自动重合闸的自适应性,即重合闸能自适应地判别故障的瞬时性与永久性.     

基于模糊神经网络的自适应单相自动重合闸

自动重合闸作为保证电力系统输电线路的安全运行,提高电力系统供电可靠性的自动装置,发挥了极其重要的作用,因而被广泛地应用在目前的输电线路上。但是现在的自动重合闸装置不具备判别瞬时还是永久故障的能力,当重合于永久故障时,会对系统造成严重的危害。该文主要引入模糊神经网络,对单相接地故障进行研究,实现单相自动重合闸的自适应性,即重合闸能自适应地判别故障的瞬时性与永久性。     

基于自适应滑模观测器的新型快速锁相环设计

为了提高电力系统中各种装置控制器的性能,需对单相电网电压的相位和频率进行准确、快速估计,为此设计了一种用于单相电网电压的新型快速锁相环PLL(phase-locked loop)方案.新型PLL基于自适应滑模观测器实现了对频率和相位的估计.由单相电网电压状态空间形式可知,系统可观,并得到Luenburger观察器,进一...     

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...     

基于正交信号发生器的单相锁相环的研究

由于单相电网缺少自由度,采用闭环锁相技术检测单相电网的相位、频率和幅值等参数存在一定技术难度。针对此问题,研究了一种基于正交信号发生器(OSG)的单相锁相环(SPLL),不但有效解决了这一技术问题,而且从理论上分析了该SPLL的3个基本环节,然后建立了SPLL控制系统的小信号模型,根据小信号模型分析了控制系统的稳定性。最后,通过实验验证了所研究的SPLL能正确检测电网的参数,同时也证明该SPLL,具有较好的暂态特性和稳态特性。     

基于改进型环路滤波器的单相锁相环

针对单相锁相环(Phase-lock Loop,PLL)受PI控制器饱和抑制造成滤波性能不足这一问题,提出了一种基于改进型环路滤波器的单相锁相环.该锁相环通过增加抗饱和PI控制器,改进环路滤波器,提高滤波性能.在输入同时含有直流和谐波干扰情况下,对电网实时相位进行锁相跟踪,可以明显提高锁相精度.利用Matlab/Sim...     

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.     

基于状态反馈的单相锁相环实现

现有的锁相环(PLL)控制常采用输出反馈,为提高锁相环跟踪基频的动态性能,本文在二阶广义积分器(SOGI)的基础上,提出一种基于系统状态反馈的锁相环(SSF-PLL)技术,通过构建锁相环的二阶空间状态方程,采用状态反馈改善锁相环(PLL)的动态性能。最后通过仿真及样机实验验证所提出的SSFPLL,在电压骤降、相位偏移、频率波动和谐波注入时,均具有良好的锁相性能。     

基于非正交信号发生器的单相锁相环研究

提出了一种单相逆变电压的锁相算法,利用当前和前一周期的采样数据及锁相相位,构造电压矢量。引入PI控制器调节单相正弦信号和锁相相位的相位差,达到稳态时相位差为零的效果。该方法可广泛应用于单相不间断电源系统(UPS)及光伏逆变器等逆变电源。最后,通过Matlab仿真及样机实验验证了算法的可行性。     

基于微分环节的单相锁相环方法

该文针对单相并网系统提出了一种基于微分环节的锁相环方法。将微分环节与二阶滤波环节相结合所构造出的正交信号发生器,能有效地抑制谐波,且不依赖于频率反馈。通过采用两个微分环节能够实现精确的鉴相,进而通过合理设计参数可以实现性能优良的锁相环。该文首先建立了锁相环的数学模型,接着对其性能进行了详细论证。最后,研究了数字算法的实现,并针对离散化过程所带来的误差进行了补偿。该文基于Matlab/Simulink完成了锁相环的仿真,并通过数字信号处理(digital signal processor,DSP)完成了相关实验。仿真与实验结果表明,该文提出的锁相环具有很好的谐波滤除能力及动态性能。该锁相环方法适用于各种单相并网系统。     

基于二阶带通滤波器的单相锁相环技术研究

并网系统中,由于存在大量电力电子器件,导致并网逆变器输出的电压中存在直流分量和高频谐波,传统锁相环的环路滤波器难以完全滤除输入信号的谐波,将在锁相环输出信号中产生相位偏移。针对这一现象,首先,构造了一个二阶带通滤波器(Biquad filter, BF)来有效抑制输入电压信号中直流分量和高频谐波,锁相环中的正交信号通过构造二阶广义积分器(SOGI)来获得;然后,对二阶带通滤波器特性进行分析,设计了双二阶带通滤波器参数;最后,通过Matlab/Simulink软件对包含直流分量、高频分量、畸变、跳变等情况的电压信号进行仿真。仿真结果表明,基于二阶带通滤波器的锁相环能够很好抑制直流分量和高频分量,有效消除因参数设置不合理产生的相位偏移。     

基于改进瞬时无功理论的单相锁相环

对基于瞬时无功理论的单相锁相环进行了分析,在此基础上将改进瞬时无功理论应用在单相锁相环中.该锁相环采用滞后90°的方法在单相系统中构造出虚拟的两相电压和电流,同时将瞬时功率作为给定,通过PI环节的调节作用达到锁相的目的.仿真和实验结果均验证了该算法可以有效提高锁相精度并对电压畸变有较强的抑制作用,因此适用于实际的单相系统.