文档名:一种适用于复杂电网下的高精度锁相环
摘要:针对现有并网逆变器在电网电压谐波复杂的情况下难以精确锁定电压频率和相位的问题,结合传统锁相环结构与自适应算法的理论提出一种高精度的锁相方法.依据对传统锁相环在复杂电网下的弊端分析,确定了锁相环采用传统低通滤波器、带通滤波器时的滤波效果与延时的矛盾关系.根据最小均方算法的高自适应特性与快速跟踪特点,结合锁相环中坐标变换公式,确定算法的输入输出以及权重矩阵,构建基于派克变换的最小均方算法矩阵模型.通过将所需的电压正序分量设置为不断更新的权重矩阵来进行高精度的滤波,同时通过引入均方瞬时误差和自相关估计均值来进行变步长控制,提高滤波更新速度,以适用于复杂程度不确定的电网电压进行自适应滤波锁相.对仿真和样机实验的结果表明:采用基于派克变换的最小均方算法的改进型双二阶广义积分锁相方法,可以在不降低动态响应速度的前提下,提高锁相环的滤波效果,进而提高并网逆变器在电网畸变严重场景下锁定电压频率和相位的跟踪精度.
Abstract:Ahigh-precisionphase-lockedmethodwasproposedbycombiningtraditionalphase-lockedloopsandadaptivealgorithmstoaddressthedifficultyofaccuratelylockingthevoltagefrequencyandphaseofexistinggridconnectedinvertersundercomplexgridvoltageconditions.Basedontheanalysisofthedrawbacksoftraditionalphase-lockedloops,thecontradictionbetweenthefilteringeffectanddelaywhenusingtraditionalfiltersinphase-lockedloopswasdetermined.Basedontheadaptivefilteringchar-acteristicsoftheminimummeansquarealgorithmandthecoordinatetransformationformulainthephase-lockedloop,theinput,output,andweightmatrixofthealgorithmweredetermined,andaminimummeansquarealgorithmmatrixmodelbasedontheParkertransformwasconstructed.Highprecisionfilte-ringwasachievedbysettingtherequiredvoltagepositivesequencecomponentasacontinuouslyupdatedweightmatrix,whilevariablestepsizecontrolwasimplementedbyintroducingmeansquareinstantaneouserrorandautocorrelationestimationmean.Theexperimentalresultsshowthatusinganimprovedphase-lockedmethodbasedontheminimummeansquarealgorithmcanimprovethefilteringeffectofthephase-lockedloopwithoutreducingthedynamicresponsespeed,therebyimprovingthephase-lockedaccuracyofthegridconnectedinverterundergriddistortion.
作者:黄海宏 刘远朋 王海欣Author:HUANGHaihong LIUYuanpeng WANGHaixin
作者单位:合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009
刊名:电机与控制学报
Journal:ElectricMachinesandControl
年,卷(期):2024, 28(3)
分类号:TM73
关键词:锁相环 自适应滤波 双二阶广义积分 最小均方算法 变步长
Keywords:phaselockedloops adaptivefiltering doublesecond-ordergeneralizedintegrator leastmeansquare variablestep
机标分类号:TM761TM464TN713.5
在线出版日期:2024年4月23日
基金项目:国家自然科学基金一种适用于复杂电网下的高精度锁相环[
期刊论文] 电机与控制学报--2024, 28(3)黄海宏 刘远朋 王海欣针对现有并网逆变器在电网电压谐波复杂的情况下难以精确锁定电压频率和相位的问题,结合传统锁相环结构与自适应算法的理论提出一种高精度的锁相方法.依据对传统锁相环在复杂电网下的弊端分析,确定了锁相环采用传统低通...参考文献和引证文献
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