電網(wǎng)不平衡條件下的鎖相技術(shù)研究.pdf

1、同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)(SRF-PLL)作為一種有效的電網(wǎng)同步技術(shù)，由于其在電網(wǎng)理想情況下良好的穩(wěn)態(tài)精度及動(dòng)態(tài)特性，已在電力系統(tǒng)并網(wǎng)變換器中得到了廣泛應(yīng)用。然而，對(duì)于非理想電網(wǎng)情況，為了濾除諧波等干擾量的影響，SRF-PLL需要降低系統(tǒng)帶寬或者加入濾波器，從而降低了鎖相環(huán)(PLL)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度；當(dāng)諧波頻率較低或存在負(fù)序分量時(shí)，系統(tǒng)帶寬顯著降低了，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度難以得到提高，需要折衷考慮穩(wěn)態(tài)性能與動(dòng)態(tài)性能。
　　本文首先基于鎖相環(huán)基

2、本原理建立了SRF-PLL數(shù)學(xué)模型，從系統(tǒng)穩(wěn)定裕度、動(dòng)態(tài)性能及抗擾性能角度出發(fā)，給出了PLL系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)過程，此方法適用于其他PLL系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)。為了研究三相電壓不平衡情況下PLL的性能，本文選取了基于dq分量濾波的多坐標(biāo)系解耦鎖相環(huán)(MRF-PLL)、基于分量濾波的雙二階廣義積分器鎖相環(huán)(DSOGI-PLL)及基于兩模塊復(fù)系數(shù)濾波器的鎖相環(huán)(TMCCF-PLL)三種典型方法，分析了各自參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。結(jié)合復(fù)系數(shù)濾波器理論，分析

3、了不同濾波器形式的相互關(guān)系，推導(dǎo)證明了三種PLL的濾波結(jié)構(gòu)均可等效為二階復(fù)系數(shù)濾波器。搭建DSP控制硬件平臺(tái)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述分析與設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。為了提高PLL的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，本文首先針對(duì)二階復(fù)系數(shù)濾波器增加了一個(gè)參數(shù)自由度，通過參數(shù)優(yōu)化有效提高了其動(dòng)態(tài)性能。其次，基于延遲信號(hào)對(duì)消法(DSC)原理，探討了基于串聯(lián)延遲信號(hào)對(duì)消法的鎖相環(huán)(CDSC-PLL)在dq坐標(biāo)系下設(shè)計(jì)、坐標(biāo)系下應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方式，為追求更快的動(dòng)態(tài)性能，對(duì)CDSC-PL