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。     

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。     

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/Simulink平台对改进型单相锁相环在电网畸变时的适应性、抗干扰性进行仿真分析。并基于TMS320F28335 DSP芯片为核心的实验平台进行实验验证,结果表明,该方法能快速准确地跟踪系统频率变化,达到锁相效果。     

CDSC在单相电网同步锁相技术中的应用

针对非理想电网环境下单相锁相环同步问题,文章提出一种基于级联信号延时消除(CDSC)的单相锁相环。研究中首先对仅有单相输入下的坐标变换结果进行分析,得出各种非理想电网状态下单相信号输入的同步旋转坐标变换的输出特性。结合带有频率反馈环路的级联信号延时消除法能够快速有效的抑制如直流分量、谐波、相位突变等非理想电网环境给同步参考坐标变换的输出带来不良影响,从而达到准确跟踪单相电网基波电压幅值、相位和频率自适应的目的。该方法无需构造单相电压信号的虚拟正交信号,算法简单且硬件上容易实现。仿真和实验结果验证所提锁相环在非理想电网环境下可以快速准确的跟踪输入电网电压信号的相位、频率和幅值,同时满足系统的稳定性。     

正交分量动态生成的单相锁相环

针对单相并网变流器的同步问题,为在获得零稳态误差的同时达到频率自适应的目的,结合Park变换的特点,提出一种用于同步单相电网信号的单相Park变换锁相环(PLL)。所提出的PLI同时具备对输入信号相位和频率的实时检测,并且使用动态正交分量生成模块,利用PLL的相位输出,通过查正弦表动态生成待锁相信号的正交分量,更适宜数字控制器实现。各种工况下的实验验证了所提出的单相Park变换PLL的可实现性,实验数据充分说明其在保证高精度相位输出的同时具备频率自适应特性。     

基于二阶广义积分单相锁相环的改进及实现

并网逆变器中锁相环(PLL)的精度与动态响应直接影响逆变器的性能指标。分析了传统二阶广义积分(SOGI)数字锁相环,针对其在频率突变时出现较大相位误差的问题,引入一个相位误差补偿进行算法改进。仿真和实验均表明,改进型SOGI算法在电网电压谐波含量高、幅度突变及频率突变情况下都具有良好的锁相精度及快速的时间响应。     

一种改进的单相整流器控制策略研究

针对传统的基于低通滤波器的单相锁相环带来的网侧电压幅值衰减和相位滞后问题,提出了一种带通滤波器锁相环控制策略,基于带通滤波器对输入信号幅值无衰减和相位保持的特性,在所设定条件下该方法能够无延迟地提取出网侧电压的基波,并保持基波电压的幅值不变。针对电流环比例谐振控制器因带宽小,在电网频率偏移时带来功率因数下降的问题,采用了一种改进的比例谐振控制器。该控制器增加了带宽,具备零稳态误差和消除电网电压扰动影响的能力,能够减小电网频率偏移对系统的影响。最后,仿真和实验验证了所提出的基于带通滤波器锁相环控制策略和经过改进的比例谐振控制器方法的有效性和正确性。     

基于有限冲击响应滤波器线性相移控制的单相系统数字锁相环

利用有限冲击响应数字滤波器具有线性相移的特性,针对单相并网系统提出了基于有限冲击响应数字滤波器构造?? 静止坐标系下的电压矢量方法.参照三相并网系统基于???静止坐标系到dq同步旋转坐标系的数字锁相环原理,采用同步采样技术确保滤波器恒定系数的方法,实现了基于虚拟两相直角坐标系的数字锁相环控制.利用PSIM软件对电网电压幅值和频率的波动、3次谐波注入等参数变化的影响做了仿真研究.在此基础上,搭建了基于DSP TMS320C32为控制核心的模拟装置,实验结果验证了该方法是可行的,并且具有较好的动静态性能.     

电网非理想情况下的同步锁相技术

电网电压同步锁相是并网逆变系统的关键技术之一,当电网电压出现不平衡时,同步旋转坐标系d,q轴上含有二倍频分量,导致传统同步锁相技术不能准确检测出电网基波正序电压相位信息。在分析d,q轴二倍频分量产生原因的基础上,提出将q轴分量通过FIR滤波器移相90。后注入d轴来消除二倍频分量的影响,从而获得理想的电网基波正序电压相位信息。分析所提锁相环(PLL)的工作原理,给出其实现方法,探讨该方法在单相系统中的应用,并通过合理设计PLL控制参数来抑制谐波对PLL性能的影响。仿真和实验表明,该方法在电网电压不平衡、频率变化、单相系统及电网电压畸变情况下,能准确检测出电网基波正序电压的相位。     

非理想电网下三相逆变器的锁相方法研究

在大规模新能源并网发电场合,电网常处于三相不平衡、谐波畸变、频率波动等非理想电网状态.为了改善并网逆变器在非理想电网条件下的控制性能,提出了一种基于新型滑动平均滤波器的锁相环(NMAF-PLL).NMAF可在α-β坐标系下滤除输入信号中的直流分量、谐波分量及基波负序分量,提取基波正序分量.进一步,进行了NMAF频率自适...     

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...     

正交L接线单相双值电容电动机研究

以单相L接线电动机为分析对象,着重分析了电动机的对称运行条件,以及电动机的匝比、运行电容、起动电容的确定,及它们对电动机性能的影响。     

基于正交虚拟矢量的单相MMC系统环流抑制方法

现有的模块化多电平换流器(MMC)的研究大多集中在三相系统方面。提出了一种针对单相MMC系统的基于正交虚拟矢量的新型环流抑制方法,通过分析单相MMC系统环流的固有特点,利用陷波器提取二倍频环流分量,再引入1/4周期延时构造正交虚拟矢量,最终使用比例积分控制器进行环流抑制。此方法不仅能够显著降低桥臂电流的畸变,而且可以减少直流侧的瞬时功率波动,降低了测量器件的数量与成本。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

锁相环技术在测速雷达中的应用研究

雷达是现代军事领域里的空中千里眼,在战争中发挥着越来越重要的作用.雷达要探测的目标通常是运动的物体,如飞机、导弹、舰艇及车辆等.在某些场合,雷达不仅要显示这些运动目标,而且还要准确地测定其运动速度,如导弹制导、靶场测量和车辆监视等.     

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。     

基于ADF4217L锁相式本振

文中在简要叙述锁相环的基本原理的基础上,介绍基于ADF4217L的锁相式本振的硬件设计和实现,给出工程实践中设计低相噪锁相式频率源的几个原则.     

基于DSP的数字锁相技术

针对UPS中的锁相要求，采用数字控制的方法，用DSP（TMS320240）实现了带同步锁相的逆变器。     

二阶广义积分单相电网电压锁相方法实验研究

并网型电力电子变流设备需要精确检测电网电压的相位实现同步。同步旋转坐标方法是一种针对三相电网电压优良锁相方案,基于二阶广义积分方法构造一虚拟正交信号,能将同步旋转坐标方法扩展至单相电网锁相。分析了控制流程,参数选择,以DSP F28335为控制核心的实验平台实现算法,得出电网电压幅值突变、频率突变、谐波情况下的响应结果,验证了方法的正确性。     

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.     

基于优化广义积分锁相的单相光伏逆变电源研究

在并网逆变电源的锁相环控制系统中引入有源滤波广义积分器,对基于广义积分器的锁相环工作原理和锁相偏移问题进行了分析研究.针对其直流偏移和2次谐波偏移问题,提出了增加直流控制环改进二阶广义积分器和利用陷波器滤波的锁相环(PLL)优化设计.给出了系统框图,分析了其工作原理与参数设计.仿真和实验结果表明了该方法的有效性.