谐波畸变下一种快速单相锁相环技术

锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)作为逆变器并网运行的核心技术之一,为了应对电网在谐波畸变的情况下而形成的非理想电压,提高单相并网逆变器锁相环的工作性能,本文提出了一种基于前置滑动平均滤波器(Moving Average Filer,MAF)的单相锁相环。该单相锁相环采用二阶广义积分(Second Order Generalized Integrator,SOGI)算法作为单相锁相环的正交信号发生器(Orthogonal Signal Generation,OSG),并在其引入一个简易的锁频环(Frequency-Locked Loop,FLL)以自适应电网频率;最后在同步旋转坐标系下捕获电网电压的频率和相位信息,实现无静差同步跟踪。仿真结果表明,本文所提出的单相锁相环结构在谐波畸变的电网环境下,能准确快速地跟踪电网基波电压相位,验证了该方法的可行性。     

快速响应的频率自适应滑动平均滤波锁相方法

锁相环(PLL)可测算交流信号的相位和频率,广泛应用于并网控制系统中.滑动平均滤波器(MAF)具有陷波低通特性,可用于滤除电网电压中的特征次谐波干扰,因而在PLL中得到应用.为适应电网频率存在波动的工况,通过分析比较MAF不同的数字实现方法,为频率自适应型MAF的数字实现提供参考.针对传统MAF-PLL动态响应速度的不...     

基于交叉解耦双复系数滤波器的频率自适应锁相环

锁相环PLL(phase-locked loop)是控制逆变器实现并网同步的重要方法之一.针对准1型锁相环QT1-PLL(quasi-Type-1 PLL)在电网电压频率偏移时抗干扰能力不佳、导致检测频率和相位误差较大的问题,本文提出一种新型的基于交叉解耦双复系数滤波器DCCF(double complex coeff...     

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...     

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...     

一种适用于频率变化的单相数字锁相环

基于传统的单相电网电压相位检测方法在频率变化时存在的缺陷,提出了一种新型的数字锁相环设计方法。所提出的数字锁相环通过带遗忘因子的递推最小二乘法进行椭圆拟合辨识出椭圆参数,应用锁相环产生不对称相位输出,消除电网频率变化时鉴相输出的2倍频分量。推导出不对称相位和椭圆参数的关系,设计带遗忘因子的递推最小二乘法,最后给出仿真和实验结果,仿真和实验结果验证了该方法的准确性。     

滑动平均滤波器在数字控制中的改进

在数字控制器中,不可避免地要对信号进行各种处理:如求平均、滤高频、平滑信号等。滑动平均滤波器由于其算法简单,运用灵活并能完全滤除基频及谐波,因此在数字控制器中得到广泛应用。滑动平均滤波器的缺点是占用存储空间较大,因此在数字控制器中无法大量使用。此处结合周期平均的概念对滑动平均滤波器进行改进,在不影响器原本处理效果的前提下,大大减小了使用的存储空间,并利用仿真和实验证明了该改进算法的实用性。     

一种基于软件锁相环的电网频率动态检测方法

文中提出了一种基于软件锁相环的电网频率动态检测方法,并对频率测量的分辨率进行了详细分析。该方法在三相软件锁相环的基础上,利用数字信号处理芯片TMS320F2812的定时器计数值与三相软件锁相环的PI调节器输出的误差角频率的对应关系,实现定时器周期中断,每中断一次加一个固定角度。通过改变实现周期中断的定时器的周期计数值,实现电网频率的动态检测。该方法无需额外的硬件电路,测频方法简单,实时性强、误差较小,实验结果证明了该方法的可行性。     

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。     

基于变动频率滤波的新型数字锁相环

提出了一种应用于单相并网系统中的基于变动频率滤波原理的优化型数字锁相环,并加入了频率控制以及初始相位角定位等模块.在保留了现有优化型锁相环结构简单,灵敏度高,动态响应快等优点的前提下、解决了其存在的抗谐波干扰能力差,频率超调大等问题.利用Matlab软件对电网电压幅值、频率和相位角的突变、谐波注入等参数变化的影响做了仿真研究.在此基础上,搭建了以TMS320F2812 DSP为控制核心的实验装置,仿真验证和试验结果证明了该方法的可行性.     

无正交虚拟信号生成的单相DQ锁相环研究

针对单相并网变流器的同步问题,为了在获得零稳态误差的同时消除对正交虚拟信号生成的需要,结合同步坐标变换的概念,提出一种用于同步单相电网信号的双派克变换锁相环(phase-locked loop,PLL).将单相信号等效为两相恒为零的三相信号,从而将对称正序分量、对称负序分量和对称零序分量的概念引入单相信号分析中.根据三相对称相量分解合成理论对单相信号进行分析,获得了单相信号正、负序同步变换结果之间的关系.通过自解耦,而非生成正交虚拟信号,获得单相信号与锁相结果之间的相位差,同时可获得单相输入信号的幅值.仿真和实验结果表明,所提出的单相锁相环可以准确获得输入信号的相位,消除锁相输出中的稳态误差;输入信号幅值、相位和频率阶跃条件下的仿真和实验证明了所提出锁相环的有效性和稳定性.     

基于频率自适应改进型梳状滤波器的并网锁相环技术

将梳状滤波器应用于并网锁相环技术中。针对梳状滤波器锁相环(CF-PLL)动态响应慢的缺点,引入校正环节,得到改进型梳状滤波器锁相环(ICF-PLL)。基于ICF-PLL的s域模型,提出了ICF-PLL调节器参数的整定方法。为提高ICF-PLL对电网频率变化的抗扰动能力,提出一种基于频率自适应改进型梳状滤波器的锁相环(FAICF-PLL)和其数字实现方案。仿真和实验结果表明,FAICF-PLL在电网电压发生频率脉动、相角变化、畸变谐波和不平衡跌落时均能准确地跟踪电网电压相位,具有良好的稳态和动态性能。     

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.     

复杂电网下基于CSDFT-MAF-PLL的电压同步方法

针对滑动离散傅立叶变换锁相环SDFT-PLL(sliding discrete Fourier transform phase-locked loop)在含整数次谐波及直流偏移分量等复杂电网条件下,发生频谱泄漏影响电压同步问题,设计一种级联型频率自适应SDFT-PLL装置CSDFT-PLL(cascaded SDFT-...     

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...     

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。