基于相序解耦谐振控制器的基波正序电压相位检测方法

在并网逆变系统中,必须能够准确、快速地检测出电网电压正序分量的相位信息,以便实现单位功率因数并网,然而,传统锁相环技术存在电网电压发生不对称故障时,其检测精度受到负序电压分量的影响而导致检测不准。提出一种基于相序解耦谐振(sequence-decoupled resonant,SDR)控制器的锁相环检测技术,该方法利用SDR控制器将正序电压分量从不对称电压中分离出来并对其进行相位跟踪,从而实现锁相环功能。仿真与实验结果表明,该方法在电网电压不对称、频率变化及电网畸变情况下,能对电网基波正序电压相位进行良好的检测。

一种基于阀值开关与双环控制的新型锁相环

级联DSC算法被广泛地应用于提取电网电压正序基波分量,但是该算法存在延时时间内无法工作的问题。针对该问题,设计了级联DSC与正序相序谐振控制器协同控制的方案来分离电压基波分量。为应对不同的电网故障,提出了一种阀值开关技术,将电网故障进行分类,并选取相对应的控制结构来进行优化控制。基于所提方法在Matlab/Simulink中搭建了相应的锁相环模型,仿真结果表明在电网故障及存在谐波污染的条件下,所提的新型锁相环方法能够快速、准确地锁定电网电压相位,并且削弱了故障对锁相环输出频率的影响。

电网电压不平衡且严重畸变时的软件锁相技术

针对传统软件锁相环(SPLL)在三相电压不平衡且严重畸变条件下不能准确跟踪电网电压的频率和相位的问题。本文提出了一种基于相序解耦(SDR)级联二阶广义积分(SOGI)的新型软件锁相模型,通过SDR和SOGI实现了正负序分离,电压基波提取,以及滤波功能,有效地消除了负序分量、谐波分量对准确获取频率和相位信息的影响。仿真结果表明在三相电压不平衡且严重畸变的条件下,该新型SPLL能够准确地锁定电网电压的频率和相位,从而有效性地验证了新方法的正确性。

换相电压负序分量对LCC-HVDC输电系统换相的影响分析及其抑制策略

针对逆变侧交流系统故障下传统的基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统容易发生换相失败这一问题,推导了换相电压负序分量与锁相环的定量关系,并定性分析了换相电压负序分量对LCC-HVDC输电系统换相的影响。在此基础上提出了一种改进双二阶广义积分器锁相环以抑制多次换相失败。该锁相环首先采用具有分离特性的相序解耦谐振控制器来解耦换相电压的正、负序分量;接着利用双二阶广义积分-正交信号发生器再次分离换相电压的正、负序分量以及消除谐波分量;最后采用正交谐波消除模块滤除低次谐波,提升锁相环的抗干扰能力,完成同步信号的准确提取。仿真结果表明,改进的锁相环具有较好的动态性能与较强的换相电压负序分量与谐波抑制效果;在电网电压不对称、谐波含量较高时仍能够高效地追踪电网电压的频率与相位;并能够减少换相失败的发生概率。

电网电压不平衡及谐波畸变时基波电压正负序分量分离新方法

针对传统锁相环(PLL)在电网电压不平衡及谐波畸变下利用常规软件锁相环不能准确获取相位的问题,提出了一种新的正负序分量分离新方法。利用了相序解耦谐振控制器能去除高次谐波和延时信号消除(DSC)法可滤除特定谐波的特性,将相序解耦谐振和延时信号消除法结合起来,达到更好的正负序分量分离的效果。最后,采用MATLAB/Simulink软件仿真结果证明了所提出方法的可行性和有效性。