研究与开发
|
基于改进型二阶广义积分器的锁相环研究
郭羿辰, 卢闻州
江南大学物联网工程学院,江苏 无锡 214122
Research on phase-locked loop based on improved second-order generalized integrator
GUO Yichen, LU Wenzhou
School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122
摘要 为了满足并网变流器在不平衡电网下的控制要求,需要利用锁相环算法来跟踪检测电网同步信号。由于传统二阶广义积分正交信号发生器(SOGI-QSG)无法消除直流分量和谐波,本文提出改进的二阶广义积分正交信号发生器(ISOGI-QSG)结构,通过引入低通滤波器估计直流分量,并将ISOGI-QSG加入同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL)中,进而提出一种可抑制谐波和直流分量的谐波式增强型二阶广义积分器锁相环(HESOGI-PLL)方法。最后,通过仿真验证了HESOGI-PLL方法的可行性。
关键词 :
锁相环(PLL) ,
二阶广义积分器(SOGI) ,
直流分量 ,
谐波
Abstract :In order to meet the control requirements of grid-connected converters under unba-lanced grid, a phase-locked loop (PLL) algorithm is required to track and detect grid synchronization signals. Since the traditional second-order generalized integrator-quadrature signal generator (SOGI-QSG) cannot eliminate DC component and harmonics, this paper proposes an improved second-order generalized integrator-quadrature signal generator (ISOGI-QSG) structure, which estimates the DC component by introducing a low-pass filter, then the ISOGI-QSG is added to the synchronous reference frame phase-locked loop (SRF-PLL), and a harmonic enhanced second-order generalized integrator phase-locked loop (HESOGI-PLL) method that can suppress harmonics and DC components is proposed. Finally, the simulation results verify the feasibility of the HESOGI-PLL method.
Key words :
phase-locked loop (PLL)
second-order generalized integrator (SOGI)
DC component
harmonics
收稿日期: 2022-04-01
作者简介 : 郭羿辰(1997—),男,浙江绍兴人,硕士研究生,主要从事电力电子变流控制方面的研究工作。
引用本文:
郭羿辰, 卢闻州. 基于改进型二阶广义积分器的锁相环研究[J]. 电气技术, 2022, 23(9): 14-18.
GUO Yichen, LU Wenzhou. Research on phase-locked loop based on improved second-order generalized integrator. Electrical Engineering, 2022, 23(9): 14-18.
链接本文:
http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2022/V23/I9/14
[1] 姚建双, 贾军, 周苗, 等. 安康分布式电源并网关键问题研究[J]. 电气技术, 2021, 22(10): 88-92. [2] GOLESTAN S, GUERRERO J M, MUSAVI F, et al.Single-phase frequency-locked loops: a comprehensive review[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2019, 34(12): 11791-11812. [3] 曾正, 邵伟华, 刘清阳, 等. 并网逆变器数字锁相环的数学物理本质分析[J]. 电工技术学报, 2018, 33(4): 808-816. [4] 张蕾. 一种适用于谐波电网环境的新型锁相环技术[J]. 电气技术, 2021, 22(8): 25-28. [5] 何宇, 漆汉宏, 邓小龙. 基于全复数型滤波器的三相锁相环技术[J]. 电工技术学报, 2021, 36(10): 2115-2126. [6] 洪小圆, 吕征宇. 基于同步参考坐标系的三相数字锁相环[J]. 电工技术学报, 2012, 27(11): 203-210. [7] RANJAN A, KEWAT S, SINGH B.DSOGI-PLL with in-loop filter based solar grid interfaced system for alleviating power quality problems[J]. IEEE Transa-ctions on Industry Applications, 2021, 57(1): 730-740. [8] 林海雪. 电力系统的三相不平衡[M]. 北京: 中国电力出版社, 1998. [9] GOLESTAN S, GUERRERO J M, GHAREHPETIAN G B.Five approaches to deal with problem of DC offset in phase-locked loop algorithms: design con-siderations and performance evaluations[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2016, 31(1): 648-661. [10] 曾君, 岑德海, 陈润, 等. 针对直流偏移和谐波干扰的单相锁相环[J]. 电工技术学报, 2021, 36(16): 3504-3515. [11] 余婷婷. 非理想电网下LCL型三电平并网逆变器控制策略研究[D]. 南京: 南京航空航天大学, 2018.
[1]
黄炳华, 陈新苗, 韦善革. 耗散性非自治电路的确定与不定解 [J]. 电气技术, 2022, 23(9): 54-68.
[2]
陈明泉. 闽粤联网工程有源滤波器设计方案及其二次控保系统研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(8): 95-102.
[3]
赵庆杰, 史磊, 柴斌. 变电站不同类型电缆终端在谐波频率作用下的电-热耦合场仿真分析 [J]. 电气技术, 2022, 23(5): 45-49.
[4]
杨逸帆, 赵兵兵, 康迪, 甄景龙, 张维华. 基于改进希尔伯特-黄变换的电力系统谐波检测系统设计 [J]. 电气技术, 2022, 23(5): 9-17.
[5]
赵庆杰, 史磊, 柴斌. 变电站不同类型电缆终端在谐波频率作用下的电-热耦合场仿真分析 [J]. 电气技术, 2022, 23(5): 45-49.
[6]
张蕾. 一种适用于谐波电网环境的新型锁相环技术 [J]. 电气技术, 2021, 22(8): 25-28.
[7]
戴喜良. 基于虚拟电容补偿的级联型有源电力滤波器控制策略 [J]. 电气技术, 2021, 22(6): 49-53.
[8]
李猷民, 姜建平, 菅有为, 李小飞, 杨永鑫. 谐波对电磁式互感器测量的影响研究 [J]. 电气技术, 2021, 22(2): 36-41.
[9]
江海涛, 顾文, 梅睿, 颜全椿, 陈忠良. 某海上风电场谐波谐振实测及仿真分析 [J]. 电气技术, 2021, 22(11): 20-26.
[10]
晁雪薇, 游经政, 高亚川, 田成文, 柴明亮. 大容量三相心式变压器附加绕组参数研究 [J]. 电气技术, 2021, 22(10): 28-33.
[11]
张涵. 特高压换流站交、直流线路融冰装置同场布设运行策略研究 [J]. 电气技术, 2020, 21(9): 49-53.
[12]
严静, 邵振国. 电能质量谐波监测与评估综述 [J]. 电气技术, 2020, 21(7): 1-7.
[13]
周志昊. 基于小波变换的电力变压器直流偏磁时励磁电流研究 [J]. 电气技术, 2020, 21(6): 69-72.
[14]
刘威, 朱长青. 谐波励磁同步发电机的建模与动态特性仿真 [J]. 电气技术, 2020, 21(4): 5-9.
[15]
叶韬, 郑峰, 杨威. 一种提高光伏发电系统故障穿越能力的混合型控制策略研究 [J]. 电气技术, 2020, 21(4): 30-43.