复杂电网环境下基于DDM-QT1-PLL的并网同步方法

随着分布式电源并网的增加,电网面临着电压扰动、直流偏置、电压不平衡及谐波畸变等诸多问题。在这样的复杂电网环境下,传统锁相环技术(PLL)难以快速、准确地检测到电网电压的频率和相位。为此,提出在准1型锁相环(QT1-PLL)的结构中额外增加联合延时信号消除(DSC)和滑动平均滤波器(MAF)的滤波环节,设计出一种满足复杂电网环境下并网需求的新型PLL(DDM-QT1-PLL)。DDM-QT1-PLL采用αβDSC2与dqDSC4级联MAF的环外滤波和环内滤波结构,消除电网电压直流偏置、不平衡及谐波分量的同时,可有效提高PLL系统的响应速度和稳定性。针对频率偏移时,αβDSC2引起的相位误差,设计一种前馈通道以补偿误差。仿真结果表明DDM-QT1-PLL具有快速的响应速度和良好的干扰抑制能力,并能够在非额定频率的直流偏置下,实现检测频率和相位的零稳态误差。

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 coefficient filter)的QT1-PLL(DCCF-QT1-PLL)。将具有频率反馈回路的交叉解耦DCCF作为QT1-PLL的前置滤波环节;采用窗长为0.0033 s的滑动平均滤波器MAF(moving average filter)作为DCCF-QT1-PLL的环内滤波环节;进而建立了DCCF-QT1-PLL的小信号模型,通过该模型得到了设计参数。提出的DCCF-QT1-PLL结构可消除电压不平衡和谐波分量,实现频率自适应。在Matlab/Simulink平台中搭建仿真模型,仿真结果证实DCCF-QT1-PLL结构具有频率自适应和更强的滤波能力。