基于级联型二阶广义积分器的单相锁相环设计

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作者 俞聪 夏银水 +2 位作者 石守东 刘秉澍 李红全 《电子技术应用》 2025年第1期113-117,共5页

由于当前电网中不可避免地存在着各种直流偏置和高次谐波,而传统的基于二阶广义积分器结构(Secondorder Generalized Integrator,SOGI)的单相锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)存在对直流偏置敏感及对高次谐波的滤除能力不足等问题,针对该... 由于当前电网中不可避免地存在着各种直流偏置和高次谐波,而传统的基于二阶广义积分器结构(Secondorder Generalized Integrator,SOGI)的单相锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)存在对直流偏置敏感及对高次谐波的滤除能力不足等问题,针对该问题提出了一种级联型二阶广义积分器结构。该结构由三个SOGI模块级联构成,通过前两级SOGI模块分别滤除高次谐波和直流分量,再经过第三级SOGI模块输出一对正交分量。通过MATLAB/Simu‐link建模仿真及实验平台验证,结果显示文中所提出的级联型SOGI-PLL具有不错的抗直流偏置干扰能力及谐波抑制效果,对单相系统并网的实现具有良好的借鉴意义。 展开更多

关键词 级联型二阶广义积分器 锁相环 直流偏置 谐波抑制 并网控制

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基于改进型双二阶广义积分器的软件锁相环实现 被引量：7

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作者 孟彦京 吴辉 王素娥 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2016年第3期151-155,共5页

传统的软件锁相环(SPLL)容易受电网电压扰动的影响,其锁相结果误差大且对频率变化响应慢.本文分析了双二阶广义积分器软件锁相环(DSOGI-SPLL)的工作原理,并对比了DSOGI-SPLL与改进型DSOGI-SPLL的性能;利用Matlab/Simulink搭建了改进型DS... 传统的软件锁相环(SPLL)容易受电网电压扰动的影响,其锁相结果误差大且对频率变化响应慢.本文分析了双二阶广义积分器软件锁相环(DSOGI-SPLL)的工作原理,并对比了DSOGI-SPLL与改进型DSOGI-SPLL的性能;利用Matlab/Simulink搭建了改进型DSOGISPLL系统模型,并进行仿真研究;运用基于模型的设计方法自动生成了改进型DSOGI-SPLL代码,并下载到自行设计的3KW有源电力滤波器(APF)实验平台进行实验.仿真和实验结果表明,在电网电压不平衡、含有大量低次谐波、频率跳变等状况下,改进型DSOGI-SPLL能够准确、快速地锁定三相电网电压的相位,其性能满足APF等系统的应用要求. 展开更多

关键词 SPLL 电网电压扰动 双二阶广义积分器 模型设计 有源电力滤波器

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基于复数陷波器的改进双二阶广义积分锁相环 被引量：1

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作者 王涛 陈荣 《电子设计工程》 2023年第1期157-162,共6页

基于单同步旋转坐标系锁相环能够快速准确地获取理想电网同步信息,然而当电网电压出现不平衡、含有直流及谐波等状况下,获取的同步信息存在较大误差,针对这一问题,提出了一种基于复数陷波器的改进双二阶广义积分器的新型锁相环。在二阶... 基于单同步旋转坐标系锁相环能够快速准确地获取理想电网同步信息,然而当电网电压出现不平衡、含有直流及谐波等状况下,获取的同步信息存在较大误差,针对这一问题,提出了一种基于复数陷波器的改进双二阶广义积分器的新型锁相环。在二阶广义积分器的基础上,通过在误差通道中级联复数陷波器来消除直流分量及干扰程度较大的特定次谐波并完成正负序分离,结合锁相环获取电网同步信息。仿真结果表明,设计的新型锁相环能够有效、快速准确地提取频率和相位等信息。 展开更多

关键词 锁相环 二阶广义积分器 复数陷波器 不平衡 直流分量 谐波干扰

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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 被引量：2

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作者 王庭康 龚杰 《分布式能源》 2020年第5期22-29,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 双二阶广义积分器(DSOGI) 锁相环(PLL) 快速相位同步 PI控制

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一种改进型二阶广义积分器的单相锁相环研究 被引量：1

5

作者 汪云峰 王旭 《煤矿机电》 2015年第3期89-92,97,共5页

为保证煤矿补偿设备的精确稳定补偿,需要准确、快速地跟踪电网电压,所以锁相技术对煤矿补偿设备极为重要。在传统基于二阶广义积分器单相锁相环的基础上,提出了一种采用三阶积分模块,对整个系统进行离散化。该改进的二阶广义积分器配合... 为保证煤矿补偿设备的精确稳定补偿,需要准确、快速地跟踪电网电压,所以锁相技术对煤矿补偿设备极为重要。在传统基于二阶广义积分器单相锁相环的基础上,提出了一种采用三阶积分模块,对整个系统进行离散化。该改进的二阶广义积分器配合瞬时无功功率理论的单相锁相环,提高了单相锁相环的整体性能和精度。通过仿真与实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 二阶广义积分器 单相锁相环 瞬时无功理论

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基于双二阶广义积分器的三相并网系统锁相技术研究 被引量：2

6

作者 柯善文 梁国凯 《通信电源技术》 2018年第5期41-43,46,共4页

要实现发电系统的并网,必须要求发电系统的相位、频率、幅值和电网一致。实验证明,并网的关键技术要求是锁相。因此,去除PLL模块,采用基于双二阶广义积分器(DSOGI)的正交信号发生器、正负序分量计算模块(PNSC)和锁频环构成一种新型的双... 要实现发电系统的并网,必须要求发电系统的相位、频率、幅值和电网一致。实验证明,并网的关键技术要求是锁相。因此,去除PLL模块,采用基于双二阶广义积分器(DSOGI)的正交信号发生器、正负序分量计算模块(PNSC)和锁频环构成一种新型的双2阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL),以快速准确地捕获电网的频率和相角。最后,通过MATLAB/Simulink软件对双2阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL)进行仿真研究,验证了该方法的准确性和优越性。 展开更多

关键词 锁相 双二阶广义积分器 正负序分量计算模块 锁频环

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基于双二阶广义积分器锁频环的基波正序分量检测方法 被引量：2

7

作者 吴振军 杨凯 秦方圆 《轻工学报》 CAS 2017年第2期91-96,共6页

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... 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. 展开更多

关键词 双二阶广义积分器 锁频环 三相电压不平衡 基波正序分量

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一种用于高精度时基校准的二阶广义积分器及FPGA实现

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作者 裴永浩 苏淑靖 +1 位作者 杨峰 沈三民 《电子器件》 CAS 北大核心 2020年第6期1368-1373,共6页

针对应用于高精度时基校准器的数字式锁相环中,参考信号输入端的A/D欠采样时钟频率扰动带来的高次谐波引入和闭环响应速度迟滞的问题,利用二阶广义积分器(SOGI)构建基于FPGA的正交变换算法,完成鉴相前的数据预处理。基于Vivado与MATLAB... 针对应用于高精度时基校准器的数字式锁相环中,参考信号输入端的A/D欠采样时钟频率扰动带来的高次谐波引入和闭环响应速度迟滞的问题,利用二阶广义积分器(SOGI)构建基于FPGA的正交变换算法,完成鉴相前的数据预处理。基于Vivado与MATLAB对算法的联合仿真分析,结果表明了算法对高次谐波的良好抑制性,可有效解决谐波引入和闭环响应速度慢的问题。 展开更多

关键词 二阶广义积分器 正交变换 滤波器 锁相环 FPGA 时基校准

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基于改进型SOGI的锁相环设计 被引量：5

9

作者 欧阳森 马文杰 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1-8,共8页

针对传统锁相方法的锁相精度在电网电压含有负序分量、谐波分量、直流分量等情况下有所降低的问题,提出一种基于改进型二阶广义积分器(SOGI)的三相锁相环设计方案.首先简要介绍了SOGI可进行信号正交处理的原理;然后通过频域分析法,直观... 针对传统锁相方法的锁相精度在电网电压含有负序分量、谐波分量、直流分量等情况下有所降低的问题,提出一种基于改进型二阶广义积分器(SOGI)的三相锁相环设计方案.首先简要介绍了SOGI可进行信号正交处理的原理;然后通过频域分析法,直观地指出传统SOGI抗直流偏移干扰能力弱的原因,并量化分析了直流分量对基于传统SOGI的不平衡锁相环的影响;为增强SOGI对电压检测信号中直流分量的抗干扰能力,通过新增一条低通滤波通道对其进行结构上的改进,提出一种基于改进型SOGI的不平衡锁相环设计方案.仿真与实验结果表明文中理论研究是正确的. 展开更多

关键词 二阶广义积分器 锁相环 并网逆变器

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基于复数滤波器的三相锁相环技术改进策略

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作者 鞠艳杰 何帮鹏 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第4期114-120,共7页

提出了一种改进型前置复数滤波器PLL(Complex Coefficient Filter PLL,CCF-PLL),以增强锁相环在非理想电网条件下的估计性能。此方案在传统的CCF-PLL基础上,提出利用二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator,SOGI)滤波以及... 提出了一种改进型前置复数滤波器PLL(Complex Coefficient Filter PLL,CCF-PLL),以增强锁相环在非理想电网条件下的估计性能。此方案在传统的CCF-PLL基础上,提出利用二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator,SOGI)滤波以及改变复数滤波器的反馈信号的方案,来增强其在非理想电网条件的估计性能。对传统CCF-PLL和改进型CCF-PLL的性能进行仿真测试,测试结果验证了所提方案的有效性。 展开更多

关键词 锁相环 复数滤波器 二阶广义积分器 反馈信号

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基于超前-滞后控制器的单相数字锁相环研究 被引量：2

11

作者 郑建兰 李振璧 +1 位作者 姜媛媛 杨超 《电子技术应用》 北大核心 2013年第12期64-67,共4页

对于单相光伏并网逆变器而言,能够迅速而精确地追踪到电网电压同步信号的频率、相位,是保证其能够稳定运行是重要条件。常规的数字锁相方法主要是采用过零点检测这种模式,但由于其抗干扰能力弱,容易出现锁相失效的现象。针对这个现象提... 对于单相光伏并网逆变器而言,能够迅速而精确地追踪到电网电压同步信号的频率、相位,是保证其能够稳定运行是重要条件。常规的数字锁相方法主要是采用过零点检测这种模式,但由于其抗干扰能力弱,容易出现锁相失效的现象。针对这个现象提出了一种超前-滞后控制器、双二阶广义积分器(DSOGI)和改进瞬时无功理论相结合的方法,并且将这种方法应用于单相逆变器,仿真和实验验证了本方法能够快速有效地追踪到电网电压的同步信号,保障了整个系统精确性和稳定性。 展开更多

关键词 超前-滞后控制器 双二阶广义积分器 改进瞬时无功理论

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一种基于PWM整流器的城轨列车改进锁相环的研究 被引量：1

12

作者 何松原 周昱英 周忠 《电子设计工程》 2019年第17期163-167,共5页

针对城轨列车能量回收过程中,当交流电网中存在谐波或电网电压畸变时,传统锁相环难以检测出电网电压同步信号等问题,本文实现了一种基于二阶广义积分器的改进的数字锁相环,很好地解决了将城轨列车回收能量回馈交流电网时锁相问题。仿真... 针对城轨列车能量回收过程中,当交流电网中存在谐波或电网电压畸变时,传统锁相环难以检测出电网电压同步信号等问题,本文实现了一种基于二阶广义积分器的改进的数字锁相环,很好地解决了将城轨列车回收能量回馈交流电网时锁相问题。仿真分析和实验结果表明,该数字锁相环在交流电网处于复杂工况时,能快速准确跟踪上电网基波电压相位,证实此方法在并网锁相时具有良好的效果。 展开更多

关键词 城轨列车 锁相环 谐波 二阶广义积分器

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基于SOGI-FLL+NF的复合锁相环

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作者 赵婧 王金梅 +2 位作者 朱鹏 张丽娜 戴瑞 《科技创新与应用》 2017年第9期28-29,共2页

三相并网系统中,锁相环能检测出三相电网电压的相位和频率信息,它对整个逆变系统的安全稳定运行有重要作用。三相电网发生波动时,同步旋转锁相环易受二倍频分量的影响导致锁相不准确。文章采用SOGI-FLL+NF复合锁相结构,消除三相电网电... 三相并网系统中,锁相环能检测出三相电网电压的相位和频率信息,它对整个逆变系统的安全稳定运行有重要作用。三相电网发生波动时,同步旋转锁相环易受二倍频分量的影响导致锁相不准确。文章采用SOGI-FLL+NF复合锁相结构,消除三相电网电压波动对锁相效果的影响,通过Matlab/Simulink仿真证明复合结构锁相环的可行性和准确性。 展开更多

关键词 锁相环 二阶广义积分器 陷波器

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一种可适应复杂网压条件的快速锁相环

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作者 陈晓彤 孙正 罗利文 《电子技术应用》 2022年第12期74-78,共5页

基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)被广泛应用于逆变器实现同步并网。但是,当电网电压三相不平衡或存在谐波分量和直流偏移,即网压条件较为复杂时,滤波效果不理想,对输入信号的检测出现波动。因此,提出一种改进的二阶广义积分器... 基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)被广泛应用于逆变器实现同步并网。但是,当电网电压三相不平衡或存在谐波分量和直流偏移,即网压条件较为复杂时,滤波效果不理想,对输入信号的检测出现波动。因此,提出一种改进的二阶广义积分器结构,在分离正负序电压的基础上加入直流分量抑制模块,滤除直流电压,并在锁相环加入低通滤波器,从而提高锁相环抑制谐波电压和直流电压的能力,准确提取电网电压同步信号。在MATLAB/Simulink进行仿真研究,实验结果表明,该锁相环在电网电压存在多次谐波和直流电压时能够滤除谐波分量和直流分量,锁频锁相效果较好。 展开更多

关键词 二阶广义积分器 锁相环 谐波 直流偏移 电压不对称

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一种基于DSOGI的三相不平衡电网锁相环研究与仿真

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作者 贾强 张显才 +1 位作者 吴胜华 张丰 《通信电源技术》 2020年第14期1-4,9,共5页

针对传统锁相环在不平衡电网中应用时锁相精度不高、抗干扰能力弱等问题,在对三相不平衡电网进行矢量分析的基础上,研究了一种基于双二阶广义积分(Double Second-Order Generalized Integral,DSOGI)的锁相环系统。首先阐述该系统的工作... 针对传统锁相环在不平衡电网中应用时锁相精度不高、抗干扰能力弱等问题,在对三相不平衡电网进行矢量分析的基础上,研究了一种基于双二阶广义积分(Double Second-Order Generalized Integral,DSOGI)的锁相环系统。首先阐述该系统的工作原理,其次就其关键环节进行设计,最后利用PLECS仿真软件搭建模型,就三相平衡电网、两相跌落电网以及三相谐波注入电网3个方面进行仿真分析。仿真结果表明,该锁相环能实现平衡电网精准锁相,在不平衡电网时锁相误差较小、精度较高,能满足三相不平衡电网电压锁相,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 锁相环 双二阶广义积分 不平衡电网 正交信号发生器 PLECS

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谐波干扰下DSOGI-PLL锁相精确度优化策略 被引量：3

16

作者 汪兴 《分布式能源》 2020年第2期52-56,共5页

在系统电压畸变的条件下,并网逆变器通过双二阶广义积分器(dual second-order generalized integrator,DSOGI)锁相环提取基频信号,从而实现电压定向矢量控制。但是系统电压中常含有较高的低次谐波,此时DSOGI的滤波效果将不理想,锁相环... 在系统电压畸变的条件下,并网逆变器通过双二阶广义积分器(dual second-order generalized integrator,DSOGI)锁相环提取基频信号,从而实现电压定向矢量控制。但是系统电压中常含有较高的低次谐波,此时DSOGI的滤波效果将不理想,锁相环提取的同步信号出现波动。通过建立DSOGI的复矢量模型,分析了传统DSOGI锁相环输出电压包含谐波机理。根据二阶广义积分器(second-order generalized integrator,SOGI)的正交特性,推导了正交消谐法消除谐波。该锁相环对DSOGI输出电压进行微分运算,利用谐波电压微分方法逐次消除系统电压中的各次谐波,实现对系统电压中基频电压的准确提取。仿真表明,在系统电压谐波含量较高时,改进后的锁相环能有效提取基波的相位。 展开更多

关键词 并网逆变器 双二阶广义积分器(DSOGI)锁相环 谐波电压 复矢量模型 正交消谐法

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基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法

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作者 马玉立 原浩 +1 位作者 陈良亮 赵阳 《现代电子技术》 北大核心 2024年第8期121-125,共5页

随着分布式电源大规模接入电网,电力系统中频率波动、电压不平衡以及谐波畸变等问题日益严重。在这样不平衡和失真的电网条件下,传统i_(p)-i_(q)谐波检测法已不能满足工程需要。为解决这一问题,文中提出一种基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(... 随着分布式电源大规模接入电网,电力系统中频率波动、电压不平衡以及谐波畸变等问题日益严重。在这样不平衡和失真的电网条件下,传统i_(p)-i_(q)谐波检测法已不能满足工程需要。为解决这一问题,文中提出一种基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法。一方面,采用DSOGI-PLL提高复杂电网下提取基波相位的能力;另一方面,采用一种具有选择性谐波滤波能力的改进结构LPF,来提高谐波检测的抗干扰能力。结果表明,所提方法能够在复杂电网条件下完成三相谐波检测。 展开更多

关键词 双二阶广义积分器 谐波检测 陷波器 低通滤波器 锁相环 瞬时无功理论 IP-IQ 基波电流

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分布式电源与电网同步的研究 被引量：2

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作者 伍阳阳 刘友宽 田沛 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第5期725-730,共6页

在分布式电源并网系统中,通过获取电网侧的瞬时相位信息,使逆变器输出与电网保持同频、同相。文章分析了单同步坐标系软件锁相环算法和双二阶广义积分器锁相环算法的性能特点,根据优势互补的方法,通过检测电路检测三相电路的状态,正确... 在分布式电源并网系统中,通过获取电网侧的瞬时相位信息,使逆变器输出与电网保持同频、同相。文章分析了单同步坐标系软件锁相环算法和双二阶广义积分器锁相环算法的性能特点,根据优势互补的方法,通过检测电路检测三相电路的状态,正确地对锁相环进行切换,以快速精确的检测出正序电压和相位,保证系统中的逆变器正常工作。同时通过利用单纯形法对其锁相环的控制器参数进行优化。研究结果表明,根据电网侧的工作状态,合理地切换锁相环的工作模式,可以快速精确地追踪电网相位和频率信息。 展开更多

关键词 分布式电源 逆变器 单同步坐标系软件锁相环 双二阶广义积分器锁相环 单纯形法

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基于双输入SOGI-FLL的单相电网电压同步新算法 被引量：5

19

作者 邓哲 周峰武 +2 位作者 侯尧杰 林辉品 吕征宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期399-407,共9页

研究SOGI-FLL锁相系统受到自身结构制约而无法实现快速响应的原因。提出在其基础上加入一个与原输入差90°相位的新输入端,从而形成双输入SOGI-FLL(dual-input SOGI-FLL,DISOGI-FLL)的锁相结构。通过数学分析和比较,DISOGI-FLL的动... 研究SOGI-FLL锁相系统受到自身结构制约而无法实现快速响应的原因。提出在其基础上加入一个与原输入差90°相位的新输入端,从而形成双输入SOGI-FLL(dual-input SOGI-FLL,DISOGI-FLL)的锁相结构。通过数学分析和比较,DISOGI-FLL的动态特性相比原系统有了质的提升。针对单相电网和故障情况作相应修改和扩展,进而使其在电网正常或受到谐波干扰时均可快速准确跟踪电网基波和谐波幅值和频率,并产生相应虚拟正交信号,实现电网电压同步。最后,通过仿真和实验验证了所提算法的快速和有效性。 展开更多

关键词 锁相环 单相电网同步 二阶广义积分器 电网故障 反馈解耦

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用于矿井电网电压同步频率检测的改进型DSOGI-PLL 被引量：7

20

作者 高正中 王亚男 +1 位作者 牛慧晖 巫明娟 《工矿自动化》 北大核心 2020年第8期75-81,共7页

针对双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)在矿井电网电压含多次谐波或存在直流偏置的情况下提取电压同步信号存在频率、相位误差的问题,提出了一种改进型DSOGI-PLL,从频率调节、直流偏置、谐波检测3个方面对DSOGI-PLL进行改进。构造频率... 针对双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)在矿井电网电压含多次谐波或存在直流偏置的情况下提取电压同步信号存在频率、相位误差的问题,提出了一种改进型DSOGI-PLL,从频率调节、直流偏置、谐波检测3个方面对DSOGI-PLL进行改进。构造频率自适应调节单元,实时监测矿井电网频率变化来自动调节DSOGI-PLL的谐振频率,实现DSOGI-PLL的频率自适应功能,以提高频率检测精准度,优化动态响应性能;将积分反馈补偿环节应用于基于二阶广义积分器的正交信号发生器(SOGI-QSG),以消除直流分量对检测结果的影响;提出一种多DSOGI并联的交叉反馈结构,该结构下,每个DSOGI的输入信号不含其余DSOGI检测到的谐波成分,削弱了各次谐波分量相互之间的影响。Matlab仿真结果表明,改进型DSOGI-PLL能在矿井电网电压有严重干扰的情况下,完成对电网电压频率和相角的精准检测和跟踪锁定。 展开更多

关键词 矿井电网 同步信号检测 双二阶广义积分器锁相环 DSOGI-PLL 频率调节 直流偏置 谐波检测

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