适合低压配电网分布式发电的抗谐波干扰型增强锁相环路技术

大量用户型分布式电源接入低压配电网,将会造成电压暂降、频率突变、相位突变和谐波等电能质量问题,而这些问题又会影响分布式电源自身的锁相环性能,导致锁相环得到的电压相位和频率信息不准确。基于此,首先阐述分析三种单相锁相环P-PLL、PL-EPLL和SOGI-PLL的结构及其基本的锁相原理,探讨这三种结构各自特点及存在问题。针对电网中存在谐波电压或直流分量时,PL-EPLL无法准确地跟踪相位和频率信息的问题,提出一种基于带通滤波器的抗谐波干扰型EPLL技术。最后通过仿真实验结果比较上述三种锁相环在实际电网电压下的锁相效果,验证所提出的抗谐波干扰型EPLL的有效性和可行性。相比其他三种锁相环,该锁相环在输入含直流分量或谐波时,有良好的锁相性能,更适用于实际低压配电网中分布式发电。     

新型全数字锁相环的逻辑电路设计

设计出一种新型全数字锁相环(enhancedphase-lockloop,EPLL)的逻辑电路。该电路基于轨迹跟踪原理实现与交流基波成分的同步,其锁相速度快,精度高。同时,为兼顾锁相速度和稳定性的设计要求,提出调节EPLL动态参数的新方法,获得具有优化结构的全数字锁相逻辑电路。锁相跟踪实验验证了该锁相环技术的性能,证实了其在提取和分析谐波方面的有效性。     

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。     

光伏并网逆变器中的单相数字锁相环研究

在光伏并网系统中,准确并快速地检测到电网电压的频率、相位和幅值是必不可少的环节.传统数字锁相环检测电网电压的过零点从而实现锁相,但该方法抗干扰能力差.基于二阶通用积分器的单相锁相环较传统的数字锁相环具有不受电网频率变化影响、抗干扰能力强的优点,但该算法在离散化实现时会引入二次谐波而导致锁相准确度降低.这里在基于二阶通用...     

适用于微网并网控制技术的改进型EPLL算法研究

快速准确的锁相环技术是保证并网系统安全、可靠并网的关键。针对传统EPLL的固有缺陷,设计了一种改进型EPLL算法,适用于以分布式电源为主的微网并网控制技术。首先,推导出输出电压频率和输入电压幅值之间的耦合关系,使用数学公式进行近似解耦。其次,搭建误差信号的成本函数,利用梯度下降法设计直流偏移量的估算环路,通过闭环负反馈回路消去输入信号中的直流偏置。然后,在锁相算法的所有估算环路中引入滑动平均值滤波器（moving average filter,MAF）,以增强控制系统的高频谐波抗干扰能力。最后,在Matlab/Simulink软件中搭建了单相锁相环算法的仿真模型,进行对比分析。仿真结果验证了所提算法的正确性和可行性。     

基于复系数-延时信号消除法的锁相环设计

针对电网电压不平衡和谐波污染等复杂工况下传统软件锁相环锁相精度不足等问题,提出一种新型软件锁相环的设计方法。文章分析了传统锁相环的基本原理,对电网频率、锁相环输出频率、相位差对锁相性能的影响进行了研究。通过在两相静止坐标系中施加复系数滤波环节抑制电网高次谐波和负序分量的影响,再利用级联延时信号消除法滤除较低次的特定次谐波。通过仿真结果分析表明所提出锁相环具有良好的动态特性和锁相精度,可以在电网电压不平衡和谐波污染等复杂工况下快速准确完成锁相。     

一种基于改进锁相环的谐波分析逻辑电路

改进锁相环(EPLL)相比传统锁相方法具有快速、稳定的优点.基于EPLL输出的同步倍频信号可以将异步采样数据同步化,再通过基于准同步采样数据的快速傅里叶变换,最终可以在快速实现信号跟踪的基础上获得精确的谐波分析结果.文中完成了这种基于EPLL的谐波分析逻辑电路设计,并在FPGA器件中得到了实现和验证.此外,还研究了非等间隔采样、异步采样数据同步化以及定点数运算对该谐波测量方法精确度的影响.所设计的逻辑电路已经应用于一款具有谐波分析功能的电能计量芯片的开发中.     

一种基于双滑动平均滤波器的单相软件锁相环

为了提高基于同步参考坐标系的单相软件锁相环在电网谐波畸变情况下的性能,提出了一种基于双滑动平均滤波器的单相软件锁相环。该锁相环采用双滑动平均滤波器来滤去同步坐标系中dq轴上由单相电压奇次谐波转化而来的4k+4(k=0,1,2,…)次谐波,以得到用来锁相的基波相位。考虑到单相电压频率变化会造成锁相环的锁相误差,先采用角频率重构模块得到变化后的频率,再利用加权平均值法来减小频率变化对所述锁相环滤波部分的误差。实验结果表明,该锁相环可以在单相电压含有谐波和频率变化的情况下准确得到基波的幅值和相位,并具有良好的动态响应特性。     

非稳态谐波和间谐波检测的新方法

提出了一种非稳态谐波、间谐波检测的新方法。该方法基于零差算法与增强型锁相环(enhanced phase-locked loop,EPLL)算法。零差算法具有计算量少、性能稳定的特点,利用参考信号对输入信号进行调制,从而得到非稳态谐波分量。根据输入信号预处理得到的间谐波分量频率范围设置EPLL算法的角频率初始值,以提高对间谐波分量的检测效率。采用多单元并行结构实现了对非稳态谐波、间谐波分量的同时检测。仿真结果表明,该方法能扩大EPLL算法中信号参数调节因子的取值范围,快速、准确检测出非稳态谐波、间谐波分量,有效抑制噪声干扰以及各频率分量之间的相互干扰。     

一种电网电压过零点精确锁相方法的研究

针对电网电压过零锁相时存在的零点漂移和相位延迟问题,提出了一种电网电压过零点精确锁相的方法。通过软件PQ滤波去除ADC采样结果中的零点漂移;通过人为设定一个过零点锁相提前量,可提前预见到电网电压的过零点;然后通过软件自适应补偿算法,实现电网电压过零点的精确检测。详细阐述了该方法的原理和计算过程,在无整流器自充电电压暂变补偿装置上的实验结果证实了所提方法的正确性。