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改进的解耦双同步坐标系锁相环的设计与实现

作者:时间:2013-02-16来源:网络收藏

摘要:微网中的电压可能会存在较大的谐波和不平衡,因此要求(PLL)能够迅速、准确地确定电网正序电压的相位。提出的改进型解耦PLL通过在q轴加入6次谐波的陷波器,可抑制电网中的5次负序电压和7次正序电压对锁相的影响。锁相程序在相位变化较大时改变正弦表的指针,在相位或频率变化较小时调节DSP周期寄存器。实验证明了该锁相方法的有效性。
关键词:

1 引言
在微网中,由于电压可能会存在较大的不平衡和低频谐波电压,因此对于并网逆变器而言,能够准确地获取电网的基波正序电压就尤为重要。文献对常规的d—q变换进行了分析。该变换在电网电压完全对称且没有谐波的情况下能够准确地获取电网电压的相位。当电压存在不平衡或谐波时,锁相得到的相位就会存在误差和波动。降低系统带宽可抑制高频谐波,但减慢了PLL的响应速度,反之亦然。
文献提出在锁相回路中加入巴特沃斯低通滤波器的方法,通过低通滤波器来抑制锁相回路中的低频谐波分量,其仿真和实验证明该方法能显著提高在电网不平衡和存在谐波时的锁相精度。文献先对各相电压进行锁相,然后再采用正负序分离的方法,获得电网电压中的正序分量,最后再采用常规的d—q锁相。该锁相方法能够消除电网电压不平衡造成的影响,并且对谐波电压具有较好的抑制能力。文献提出采用解耦的方法同时对电网中的正负序电压进行提取,然后将正负序电压进行解耦,可以很好地抑制电网中的负序电压。
在上述基础上,在此提出通过在正序q轴锁相回路中加入300 Hz陷波器的方法抑制电网电压中存在的5次负序电压和7次正序电压对锁相的影响。锁相程序针对较大的相位变化采取改变正弦表指针的方法,针对较小的相位或频率变化采取调节DSP周期寄存器的方法。该实现方法能更好地兼顾锁相的动态性和精确性。

2 改进的解耦双同步坐标系PLL
2.1 解耦双同步坐标系模型
电网电压的表达式为:
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式(4)反映了正负序电压之间的耦合关系:负序d,q分量以一个2倍频分量耦合到正序分量中;正序d,q分量也以一个2倍频分量祸合到负序中。通过式(4)可解耦得到正负序电压中的直流分量,从而抑制电网不平衡对锁相造成的影响。改进的基于解耦双同步坐标系PLL的框图见图1。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/175888.htm

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