三相并网系统的一种快速相位检测方法

在三相并网系统中,要求三相锁相环技术能够快速准确地检测电网电压相位信息,并且抗扰能力强、响应速度快。提出一种区别于传统的基于同步旋转坐标系三相并网系统锁相方法的相位检测方法,该方法通过分析三相电网电压的瞬时值在三相电压绝对值之和中所占的比值与相位角之间的关系,利用二者之间的对应关系,通过查表计算的方法直接求出当前实际的电网电压相位,能够快速、无延时地得出相位信息,且无需进行Park坐标变换。在电网电压不平衡及谐波含量较大导致电网电压畸变等异常情况下,电网电压中会含有负序以及谐波分量,传统锁相方法和该文所提锁相方法都无法精确地追踪相位信息,所以该文又通过采用双二阶广义积分器的方法提取电网电压的正序分量以及滤除低频谐波,然后将正序分量通过该文锁相方法计算得到相位信息。此相位检测方法操作简便、易于实现。最后,对所提相位检测方法进行了实验验证,并与传统方法进行了对比,证明了该方法的有效性。

交流侧不对称故障下柔性直流输电系统优化控制研究

基于模块化多电平S换流器的柔性直流输电系统(Modular Multi-level ConverterHigh Voltage Direct Current,MMC-HVDC)在交流电网发生不对称故障时,故障侧MMC的内部特性和系统运行都受到较大影响.基于MMC桥臂平均值模型,提出一种不对称工况下MMCHVDC系统的优化控制策略,增强柔性直流输电系统的故障穿越能力.该策略主要由交流侧电流控制和环流抑制两个部分组成,在交流侧利用基于双二阶广义积分器锁相环(Phase Locked Loop Based on Double Second Order Generalized Integrator,DSOGI-PLL),在不对称工况下精确提取电压电流的正负序分量,配合双矢量控制器抑制负序电流,实现交流侧三相电流平衡.在MMC内部采用由PI控制器和重复控制器串联组成的嵌入式重复控制器(Proportional Integral and Repetitive Control,PI-RC)抑制环流中的二倍频正负零序分量,实现直流侧功率的恒定传输.在MATLAB/Simulink软件中搭建MMC-HVDC系统仿真模型,验证了所提优化控制策略的有效性.

基于双二阶广义积分器锁频环的基波正序分量检测方法

针对电网电压三相不平衡问题,设计了双二阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL),利用DSOGI-FLL的角频率反馈代替双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)的频率反馈,实现了对输入电压频率的自适应控制.在Matlab/Simulink平台对电压不对称跌落、谐波污染、相位突变、频率突变4种情况进行仿真,并与DSOGI-PLL进行性能对比,结果表明,DSOGI-FLL比DSOGI-PLL有更好的频率与相位追踪特性,尤其在相位突变和频率突变时效果更为明显.

基于双二阶广义积分锁相的风电并网系统仿真

采用双二阶广义积分实现风力发电并网逆变系统的锁相,检测出不对称电网电压中的正序和负序分量。因为电网频率比电网相角更加稳定,应用基于双二阶广义积分的锁频环。利用Matlab/Simulink软件对基于双广义二阶积分锁相环和锁频环的风力发电并网系统进行仿真,仿真结果证明锁频环比锁相环具有更加平滑的响应,验证了控制系统的可行性和有效性,保证风力发电系统的顺利并网。

一种基于二阶广义积分器和延时信号消除算子的改进型锁相环研究

传统基于二阶广义积分器的锁相环(phase locked loop,PLL)尽管能应对三相不平衡或谐波情况下锁相问题,但是二阶广义积分器的正交发生器难以完全滤除所含谐波。针对三相不平衡和电网谐波污染时锁相困难的问题,提出了一种快速信号同步方案。首先,双二阶广义积分器(double second-order generalized integrator,DSOGI)可以实现正交信号的产生,滤除高次谐波,从而得到可能含有低次谐波的正序分量信号,保证三相不平衡时的精确锁相。其次,在dq同步旋转坐标系中,采用延迟信号消除(delay signal cancellation,DSC)方法滤除低偶数谐波,从而避免了采用低通滤波器(low-pass filter,LPF)时动态响应差的问题。最后,通过PI调节控制q轴分量为0,实现同步信号的快速提取。在Matlab/Simulink环境下的仿真结果验证了所提出的快速相位同步方案在电网不平衡和存在谐波污染的情况下能够实现快速锁相。