针对电网电压谐波畸变或三相电压不平衡引起的同步坐标系锁相环(synchronous reference frame phase-locked loop,SRF-PLL)锁相精度降低以及传统滑动平均滤波器锁相环(moving average filter based phase-locked loop,MAF-PLL)动态性能...针对电网电压谐波畸变或三相电压不平衡引起的同步坐标系锁相环(synchronous reference frame phase-locked loop,SRF-PLL)锁相精度降低以及传统滑动平均滤波器锁相环(moving average filter based phase-locked loop,MAF-PLL)动态性能受限的问题,提出了一种基于分数阶PID控制器和MAF-PLL的新型三相锁相环算法(fractional-order PID and moving average filter based phase-locked loop,FOPID-MAF-PLL)。与MAF-PLL相比,FOPID-MAF-PLL通过引入分数阶微分项补偿了MAF引起的相位滞后,有效地提高了锁相环的动态性能。此外,还给出了FOPID-MAF-PLL的设计过程及参数整定方法。为保证所提PLL的频率适应能力,将锁相环中间环节提取的频率变化量加以利用,实时修正FOPID-MAF-PLL的控制参数,使其在电网频率波动时仍然具有较好的锁频和锁相能力。最后,通过仿真和实验测试证明了所提FOPID-MAF-PLL的有效性和优越性。展开更多
风力发电等分布式发电系统并网时,需要实时检测电网电压的基波频率和瞬时相位,现实电网中含有的未知次数的谐波不利于实现准确锁相。为此,利用滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)在滤除谐波的同时,实现了基波及基波正交分量的...风力发电等分布式发电系统并网时,需要实时检测电网电压的基波频率和瞬时相位,现实电网中含有的未知次数的谐波不利于实现准确锁相。为此,利用滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)在滤除谐波的同时,实现了基波及基波正交分量的提取。考虑到基波频率对MAF性能的影响,将自适应陷波滤波器(adaptive notch filter,ANF)作为基波频率提取单元,得到电网畸变条件下基于MAF-ANF基波相位提取方法。该方法能够在电网电压畸变且谐波次数未知情况下实现基波相位的准确提取,同时能够快速跟踪频率突变。实验结果验证了该方法的有效性。展开更多
为了降低三相LCL型并网逆变器中高次谐波和网侧背景谐波对并网电流电能质量的影响,提出了一种基于滑动平均滤波器的多谐振(multi resonance based on moving average filter,MR-MAF)控制器。首先根据滑动平均滤波器的频域特性设计控制器...为了降低三相LCL型并网逆变器中高次谐波和网侧背景谐波对并网电流电能质量的影响,提出了一种基于滑动平均滤波器的多谐振(multi resonance based on moving average filter,MR-MAF)控制器。首先根据滑动平均滤波器的频域特性设计控制器,使其具有近似比例积分多谐振控制器的结构,实现谐波抑制。然后,引入2个可调系数,对该控制器控制性能进行灵活调整。最后,通过仿真和样机实验,验证了所提MR-MAF控制器在谐波抑制和提高电能质量方面的有效性。结果表明,与经典的比例积分多谐振控制器相比,本文提出的控制器不仅可以在保持相同动态性能的情况下并联多个谐振项,而且稳态性能更优,谐波含量由6.8%降至4%。因此,本文所提控制器具有结构简单且抑制谐波频带范围宽的特点,可为改善三相并网逆变器在多谐波环境下的控制性能提供参考。展开更多
文摘针对电网电压谐波畸变或三相电压不平衡引起的同步坐标系锁相环(synchronous reference frame phase-locked loop,SRF-PLL)锁相精度降低以及传统滑动平均滤波器锁相环(moving average filter based phase-locked loop,MAF-PLL)动态性能受限的问题,提出了一种基于分数阶PID控制器和MAF-PLL的新型三相锁相环算法(fractional-order PID and moving average filter based phase-locked loop,FOPID-MAF-PLL)。与MAF-PLL相比,FOPID-MAF-PLL通过引入分数阶微分项补偿了MAF引起的相位滞后,有效地提高了锁相环的动态性能。此外,还给出了FOPID-MAF-PLL的设计过程及参数整定方法。为保证所提PLL的频率适应能力,将锁相环中间环节提取的频率变化量加以利用,实时修正FOPID-MAF-PLL的控制参数,使其在电网频率波动时仍然具有较好的锁频和锁相能力。最后,通过仿真和实验测试证明了所提FOPID-MAF-PLL的有效性和优越性。
文摘文中提出了一种用于估计电网频率的带滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)半正切锁相环(half-tangent phase-locked loop,HTan-PLL)。所提出的PLL(phase-locked loop)采用半正切鉴相器(phase detector,PD),并在锁相环中引入MAF(mass air flow)解决电网中的谐波干扰。与常规SRF-PLL(self resonant frequency phase-locked loop)和HTan-PLL(half-tangent phase-locked loop)相比,当电网频率发生跳变时,所提出的带滑动平均滤波器半切锁相环(moving average filter half-tangent phase-locked loop,MAF-HTan-PLL)具有更高的动态特性;此外,当电网包含谐波干扰时,它具有理想的稳态精度和动态性能。通过实验与常规方法进行对比分析,验证了该方法的优越性。结果表明,相比于常规方法,所提方法在频率发生较大跳变以及存在谐波干扰的情况下,仍然能够快速而准确的实现频率估计。
文摘风力发电等分布式发电系统并网时,需要实时检测电网电压的基波频率和瞬时相位,现实电网中含有的未知次数的谐波不利于实现准确锁相。为此,利用滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)在滤除谐波的同时,实现了基波及基波正交分量的提取。考虑到基波频率对MAF性能的影响,将自适应陷波滤波器(adaptive notch filter,ANF)作为基波频率提取单元,得到电网畸变条件下基于MAF-ANF基波相位提取方法。该方法能够在电网电压畸变且谐波次数未知情况下实现基波相位的准确提取,同时能够快速跟踪频率突变。实验结果验证了该方法的有效性。
文摘为了降低三相LCL型并网逆变器中高次谐波和网侧背景谐波对并网电流电能质量的影响,提出了一种基于滑动平均滤波器的多谐振(multi resonance based on moving average filter,MR-MAF)控制器。首先根据滑动平均滤波器的频域特性设计控制器,使其具有近似比例积分多谐振控制器的结构,实现谐波抑制。然后,引入2个可调系数,对该控制器控制性能进行灵活调整。最后,通过仿真和样机实验,验证了所提MR-MAF控制器在谐波抑制和提高电能质量方面的有效性。结果表明,与经典的比例积分多谐振控制器相比,本文提出的控制器不仅可以在保持相同动态性能的情况下并联多个谐振项,而且稳态性能更优,谐波含量由6.8%降至4%。因此,本文所提控制器具有结构简单且抑制谐波频带范围宽的特点,可为改善三相并网逆变器在多谐波环境下的控制性能提供参考。
