一種改進型兩相靜止坐標系增強型鎖相環

張國慶,王貴忠,吳志琪,于同偉,李籽良

(1. 哈爾濱工業大學 電氣工程系，黑龍江 哈爾濱 150001；2. 哈工大(張家口)電力科學技術研究所，河北 張家口 075400；3. 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006)

0 引言

隨著公共電網、微電網中所接入基于電力電子變換技術的發電源、儲能系統以及非線性負載數量的日益增多，電網品質下降明顯。諧波、非平衡以及直流偏移等非理想電網條件下的電網基波同步信息的準確檢測對維持所接入電網的電力電子設備的較好性能以及電力系統繼電保護的性能具有重要意義[1-7]。

現有電力電子設備中通常采用鎖相環技術來實現電網同步信息的檢測。一種常用的鎖相環是基于同步旋轉坐標系的鎖相環(SRF-PLL)[8-9]。SRF-PLL通過旋轉坐標變換將三相輸入信號轉換為直流分量，從而使用比例積分閉環控制器獲得電網幅值、頻率和相角信息。由于同步旋轉變換中使用多個三角函數運算，計算稍顯復雜。標準SRF-PLL不能解決輸入諧波、不平衡以及直流偏移等擾動在鎖相環的檢測結果中造成的周期波動。文獻[9]給出了加入濾波器來解決輸入諧波的影響的方案，文獻[10-11]給出了基于雙旋轉坐標系下的鎖相環結構結合濾波器來同時解決輸入諧波和不平衡的影響的方案。

另外一種鎖相環結構是基于靜止坐標系的增強型鎖相環(EPLL)[12-13]。EPLL在原有頻率檢測環的基礎上增加一個幅值檢測環以同時獲得電網基波的幅值、頻率和相角信息。EPLL從鎖相環的物理意義出發，在靜止坐標系下實現電網同步信息的檢測，具有算法簡潔、對隨機噪聲的魯棒性強等優點。……