非理想電壓條件下軟件鎖相環(huán)的相位跟蹤技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科學技術的日益發(fā)展和自動化程度的不斷提高,越來越多先進的電力電子裝置被應用到電力系統(tǒng)。因此,在實際的電網運行中,這些電力電子裝置能否完整地實現其應有功能,就自然而然地成為人們關注的焦點。
  在這些電力電子裝置的控制電路中,很多都會使用到電網電壓的相位同步信號,因此,為了確保此類電力電子裝置正常運行,必須設計性能良好的相位同步電路,用于跟蹤電網電壓的頻率和相位,特別地,當電網電壓處于非理想狀態(tài)時,就需要設計性能更加優(yōu)良的相位同

2、步電路以獲取相位同步信號。因此,相位同步電路是該類電力電子裝置的一個關鍵部份。換言之,相位同步電路的性能優(yōu)劣將直接關系到此類裝置的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。
  在眾多相位同步技術中,鎖相環(huán)以其良好的相位同步性能成為目前常用的一種相位同步電路。特別是隨著數字時代的來臨,具有穩(wěn)定、經濟、靈活等優(yōu)點的軟件鎖相環(huán)引起了人們的重視。因此,如何使用高性能的軟件鎖相環(huán)獲取電力電子裝置所需的相位信號,成為科學工作者的一個研究熱點。
  論文從分析

3、鎖相環(huán)基本結構的三個主要模塊:鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器的工作原理入手,分別推導了它們的數學模型,從數學模型的角度詳細闡述了鎖相環(huán)的工作過程。并且基于非理想電壓條件,分析了幾種傳統(tǒng)的相位同步技術。
  在介紹軟件鎖相環(huán)的工作原理和優(yōu)勢的基礎上,詳細分析了兩種軟件鎖相環(huán)的基本原理,利用matlab/simulink仿真,驗證了兩種軟件鎖相環(huán)在各種非理想電壓條件下(電壓跌落、相位跳變、頻率偏移、三相電壓不平衡)的鎖相能力,指出了兩

4、種鎖相環(huán)在三相電壓不平衡并伴隨頻率偏移的條件下,鎖相能力不佳。因此,針對該情況,提出一種基于坐標變換的改進型軟件鎖相環(huán)的電路結構,并分析了其工作原理。通過仿真,驗證了改進型軟件鎖相環(huán)的可行性和正確性。
  在此基礎上,選取三相電壓型PWM整流器作為研究對象,將改進型軟件鎖相環(huán)應用于PWM整流器的控制電路,推導了PWM整流器的數學模型,并據此設計了控制電路,最后,通過仿真驗證了改進型軟件鎖相環(huán)的鎖相能力:與傳統(tǒng)的單同步坐標系軟件鎖相

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