基于负二阶广义积分正交信号发生器反馈并网电流有源阻尼方法研究

1

作者 陈刚 刘亚雄 +1 位作者 李国雄 刘旭阳 《湖南电力》 2024年第5期50-56,共7页

LCL滤波器反馈状态变量实现有源阻尼需要高精度传感器才能具有较好的灵活性和鲁棒性,基于此,提出负二阶广义积分正交信号发生器反馈并网电流的有源阻尼方法,在抑制谐振尖峰的同时,也减少网侧电压背景谐波对并网电流的影响,同时减少传感... LCL滤波器反馈状态变量实现有源阻尼需要高精度传感器才能具有较好的灵活性和鲁棒性,基于此,提出负二阶广义积分正交信号发生器反馈并网电流的有源阻尼方法,在抑制谐振尖峰的同时,也减少网侧电压背景谐波对并网电流的影响,同时减少传感器的个数,增加系统可靠性。采用极点配置法,围绕系统的稳定裕度设计负二阶广义积分正交信号发生器参数,探讨在该有源阻尼控制系统下LCL参数和电网阻抗变化时系统的鲁棒性。仿真结果表明,所提策略在各方面均有更好效果。 展开更多

关键词 负二阶广义积分正交信号发生器 LCL滤波器 有源阻尼 参数设计

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具有精确幅值积分特性的正交信号发生器

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作者 孙于 李雪 +1 位作者 耿嘉一 吴尚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期49-57,共9页

针对二阶广义积分器(SOGI)在快速瞬态响应的情况下幅值积分过程不理想、参数设计困难的问题,提出一种具有精确幅值积分特性的正交信号发生器。首先,从一阶系统(FOS)的角度分析SOGI-QSG的动态响应。其次,对广义正交积分器(GI-QSG)的动态... 针对二阶广义积分器(SOGI)在快速瞬态响应的情况下幅值积分过程不理想、参数设计困难的问题,提出一种具有精确幅值积分特性的正交信号发生器。首先,从一阶系统(FOS)的角度分析SOGI-QSG的动态响应。其次,对广义正交积分器(GI-QSG)的动态响应存在的问题做进一步分析。结果表明,SOGI-QSG的时域响应不仅与增益有关,还受到输入信号参数的影响。为解决此问题,提出基于精确幅值积分器的正交信号发生器(AMI-QSG),与SOGI相比,AMI对正弦信号具有更优异的幅值积分性能,并且其幅值响应更接近FOS,因此其参数设计可以参考FOS,使参数设计更加简单。此外,还可以方便地调整AMI-QSG的结构来抑制直流分量和提取谐波分量。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提方法的优越性。 展开更多

关键词 正交信号发生器 二阶广义积分器 一阶系统 二阶系统 直流分量 谐波提取

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两相静止坐标系下基于改进型双二阶广义积分器的锁相环控制策略

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作者 韩以鑫 邹复民 +1 位作者 侯隽 张青 《电气技术》 2024年第1期23-33,共11页

由于分布式新能源和多样化负荷广泛接入电网,传统基于单同步旋转坐标系的锁相环(SRF-PLL)结构在复杂工况下无法准确地跟踪电网相位、频率等参数,因此本文提出一种在两相静止坐标系下基于改进型双二阶广义积分器(DSOGI)的锁相环控制策略... 由于分布式新能源和多样化负荷广泛接入电网,传统基于单同步旋转坐标系的锁相环(SRF-PLL)结构在复杂工况下无法准确地跟踪电网相位、频率等参数,因此本文提出一种在两相静止坐标系下基于改进型双二阶广义积分器(DSOGI)的锁相环控制策略。首先,采用级联谐振滤波器处理低频段奇次谐波,在二阶广义积分正交信号发生器(SOGI-QSG)的基础上添加直流偏置滤除支路,在消除直流扰动、实现正负序电压解耦分离的同时,优化对高频段谐波的抑制;然后,构建αβ锁相环(PLL)结构,基于小信号控制模型优化动态响应性能,提高锁相精度;最后,通过Matlab/Simulink仿真对比,证明了改进型锁相环控制策略的有效性。 展开更多

关键词 二阶广义积分正交信号发生器(SOGI-QSG) 锁相环 直流偏置 级联谐振滤波器

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单相αβ PLL方案中正交信号发生器的性能比较 被引量：3

4

作者 贝太周 王萍 张博文 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期91-98,112,共9页

在电网同步技术中,PLL方案得到广泛推广。为了有效降低传统dq PLL方案因坐标变换带来的运算量,很多αβPLL方案被相继提出。考虑到在单相应用场合中通常借助正交信号发生器来产生αβ坐标系下的电压分量,因此正交信号发生器的工作性能... 在电网同步技术中,PLL方案得到广泛推广。为了有效降低传统dq PLL方案因坐标变换带来的运算量,很多αβPLL方案被相继提出。考虑到在单相应用场合中通常借助正交信号发生器来产生αβ坐标系下的电压分量,因此正交信号发生器的工作性能直接影响到PLL输出结果的准确性。针对现有的几种正交信号发生器,主要从谐波抑制和直流分量消除两方面进行了具体的性能比较,并通过仿真结果做出验证。 展开更多

关键词 电网同步 正交信号发生器 二阶广义积分器 谐波

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一种改进型二阶广义积分锁相环研究 被引量：5

5

作者 刘建华 仇志丽 夏松歌 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第9期98-99,102,共3页

在锁相环(PLL)中直流分量的存在,会导致检测结果中相位和频率出现基频振荡。由于其频率较低,消除直流分量是一个很具有挑战的任务。针对采用二阶广义积分器(SOGI)构建正交信号发生器(QSG)时会带来较大谐波,提出改进的SOGI方法,即增加一... 在锁相环(PLL)中直流分量的存在,会导致检测结果中相位和频率出现基频振荡。由于其频率较低,消除直流分量是一个很具有挑战的任务。针对采用二阶广义积分器(SOGI)构建正交信号发生器(QSG)时会带来较大谐波,提出改进的SOGI方法,即增加一个积分环节,在不影响其他部分功能的前提下,将直流分量提取出来,并对其结构性能及参数设计进行了分析设计,最后仿真和实验结果证明了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 锁相环 二阶广义积分器 正交信号发生器

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二阶广义积分单相电网电压锁相方法实验研究 被引量：3

6

作者 谢门喜 史炳伟 《电气自动化》 2016年第6期54-57,共4页

并网型电力电子变流设备需要精确检测电网电压的相位实现同步。同步旋转坐标方法是一种针对三相电网电压优良锁相方案,基于二阶广义积分方法构造一虚拟正交信号,能将同步旋转坐标方法扩展至单相电网锁相。分析了控制流程,参数选择,以DSP... 并网型电力电子变流设备需要精确检测电网电压的相位实现同步。同步旋转坐标方法是一种针对三相电网电压优良锁相方案,基于二阶广义积分方法构造一虚拟正交信号,能将同步旋转坐标方法扩展至单相电网锁相。分析了控制流程,参数选择,以DSP F28335为控制核心的实验平台实现算法,得出电网电压幅值突变、频率突变、谐波情况下的响应结果,验证了方法的正确性。 展开更多

关键词 锁相环 同步旋转坐标变换 正交信号发生器 二阶广义积分 数字信号处理器 实验研究

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基于二阶广义积分器的单相并网逆变器的研究 被引量：1

7

作者 张淼 袁梓锋 《工业控制计算机》 2016年第5期133-135,共3页

针对传统单相并网逆变器不便实现有功、无功功率独立控制的特点,采用二阶广义积分器重构两相正交基波电流信号,实现同步旋转坐标系下电流基波有功和无功分量的分解,进而实现对基波电流的有功和无功分量的解耦控制;利用重构的基波电流信... 针对传统单相并网逆变器不便实现有功、无功功率独立控制的特点,采用二阶广义积分器重构两相正交基波电流信号,实现同步旋转坐标系下电流基波有功和无功分量的分解,进而实现对基波电流的有功和无功分量的解耦控制;利用重构的基波电流信号,实现对逆变器输出电流谐波的观测和控制,提高单相并网系统的电能质量;并通过仿真验证了上述控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 单相并网逆变器 正交信号 二阶广义积分器 谐波补偿

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基于双二阶广义积分锁相环的燃料电池并网系统研究 被引量：20

8

作者 刘述奎 韩莹 +2 位作者 李奇 陈维荣 刘志祥 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期122-128,共7页

针对燃料电池发电系统运行特性,建立了燃料电池并网控制系统模型,并设计了并网逆变器的有功/无功控制策略和基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)方案。通过在电网三相电压理想工况和三相电压不平衡条件下的仿真测试,证明了所建立... 针对燃料电池发电系统运行特性,建立了燃料电池并网控制系统模型,并设计了并网逆变器的有功/无功控制策略和基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)方案。通过在电网三相电压理想工况和三相电压不平衡条件下的仿真测试,证明了所建立的并网控制系统能够实现单位功率因数运行。而且所设计的DSOGI-PLL能够在单相和两相电压故障情况下快速、准确地跟踪电网电压的频率和相位,具有较好的频率自适应及对输入信号的滤波功能。验证了所设计并网系统的正确性和有效性。 展开更多

关键词 燃料电池发电 并网系统 改进型二阶广义积分正交发生器 锁相环 三相电压不平衡

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新型三相PWM整流器无交流电压传感器控制方法 被引量：11

9

作者 卢子广 林远 +2 位作者 胡立坤 黄太昱 张文元 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期28-33,47,共7页

针对三相脉冲宽度调制(PWM)整流器无交流电压传感器控制策略中,虚拟磁链定向算法会引入直流偏置误差的问题,研究了一种新的交流电压观测方法。利用三阶广义积分器能对特定频率正弦信号实现无静差跟踪的特性,构造正交信号发生器,对两相... 针对三相脉冲宽度调制(PWM)整流器无交流电压传感器控制策略中,虚拟磁链定向算法会引入直流偏置误差的问题,研究了一种新的交流电压观测方法。利用三阶广义积分器能对特定频率正弦信号实现无静差跟踪的特性,构造正交信号发生器,对两相静止坐标系下的交流电压进行估算,实现三相PWM整流器无交流电压传感器的控制方法。该方法无需对电流信号进行微分运算,对噪音不敏感,且能避免纯积分运算存在的问题;采用该方法估算电网电压相当于对其进行了滤波处理,能够保证整流器输入电流波形正弦度好,谐波含量小。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 PWM整流器 无交流电压传感器 三阶广义积分器 正交信号发生器 直流分量抑制 虚拟磁链

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一种具有电能质量调节功能的单相并网逆变器 被引量：6

10

作者 苏绍泽 杨洪耕 吴传来 《电测与仪表》 北大核心 2015年第2期68-73,共6页

建立了基于LCL滤波的单相并网逆变系统。联系逆变器与有源滤波器的特点,提出了一种新的并网发电时兼具无功补偿及谐波补偿功能的并网逆变器复合控制策略。首先,分析了并网逆变器系统结构与模型,采用准比例谐振(Quasi-Proportional Reson... 建立了基于LCL滤波的单相并网逆变系统。联系逆变器与有源滤波器的特点,提出了一种新的并网发电时兼具无功补偿及谐波补偿功能的并网逆变器复合控制策略。首先,分析了并网逆变器系统结构与模型,采用准比例谐振(Quasi-Proportional Resonant,PR)控制器及多个谐振控制器相结合的方法,分别实现了对含无功补偿电流的并网基波电流及谐波补偿电流的控制;然后,提出了基于二阶积分正交信号发生器(SOGI-QSG)原理与瞬时无功功率理论的复合控制指令电流计算方法;最后,通过仿真实验验证了文中所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 单相并网逆变器 谐波补偿 无功补偿 二阶积分正交信号发生器 准PR控制

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电网电压畸变下的频率自适应锁相技术 被引量：5

11

作者 童涛 张新燕 +1 位作者 张家军 高亮 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第11期62-67,共6页

针对解耦双同步参考坐标系锁相环DDSRF-PLL(decoupled double synchronous reference frame phaselocked loop)在电网电压畸变时锁相存在较大偏差问题,提出一种频率自适应锁相技术。首先设计了一种用于滤除电网多次谐波和直流电压的新... 针对解耦双同步参考坐标系锁相环DDSRF-PLL(decoupled double synchronous reference frame phaselocked loop)在电网电压畸变时锁相存在较大偏差问题,提出一种频率自适应锁相技术。首先设计了一种用于滤除电网多次谐波和直流电压的新型基于二阶广义积分器的正交信号发生器NSOGI-QSG(novel second order gen?eralized integrator-quadrature signal generator),在此基础上提出一种将NSOGI-QSG与DDSRF-PLL结合的频率自适应锁相环,利用NSOGI-QSG形成频率自适应滤波器和直流控制器,有效实现频率自适应和畸变电压滤波,为解耦双同步参考坐标系锁相环提供稳定的正交信号,从而提高锁相环抑制电网电压畸变的能力。理论分析和仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 解耦双同步参考坐标系锁相环 新型基于二阶广义积分器的正交信号发生器 电压畸变 频率自适应滤波器 电压前馈

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一种降低电网谐波影响的单相自适应锁频方案 被引量：2

12

作者 张博文 王萍 贝太周 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期99-105,共7页

随着分布式发电的发展,在单相光伏场景中性能可靠的电网同步技术是实现逆变器高效并网的重要前提。提出了一种有效的单相自适应锁频算法,该算法主要由1个级联的二阶广义积分正交信号发生器SOGIQSG(second-order generalized integrator-... 随着分布式发电的发展,在单相光伏场景中性能可靠的电网同步技术是实现逆变器高效并网的重要前提。提出了一种有效的单相自适应锁频算法,该算法主要由1个级联的二阶广义积分正交信号发生器SOGIQSG(second-order generalized integrator-quadrature signal generator)和1个简单可靠的频率自适应控制器组成。理论分析表明,级联SOGI-QSG结构具有良好的滤波性能,可以改善谐波含量高的电压信号。在电网遭受频率波动时,所提出的频率自适应控制器可以快速跟踪电网频率的瞬时变化。仿真和实验验证了所提方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 光伏 单相并网系统 二阶广义积分正交信号发生器(SOGI-QSG) 频率自适应

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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

13

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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基于改进SOGI-QSG的频率自适应锁相环 被引量：2

14

作者 吴振鑫 常国祥 《分布式能源》 2020年第6期60-67,共8页

针对双二阶广义积分锁相环(dual second-order generalized integrator phase locked loop,DSOGI-PLL)在不平衡电网下锁相效果不理想的问题,提出了一种改进二阶广义积分正交信号发生器(second-order generalized integrator quadrature ... 针对双二阶广义积分锁相环(dual second-order generalized integrator phase locked loop,DSOGI-PLL)在不平衡电网下锁相效果不理想的问题,提出了一种改进二阶广义积分正交信号发生器(second-order generalized integrator quadrature signal generator,SOGI-QSG)的频率自适应锁相环,来提高并网电流在不平衡电网下的并网质量。改进SOGI-QSG能够很好地滤除直流分量,同时加入了频率自适应功能,再通过级联谐振滤波器来消除奇次谐波对并网的影响,最后对q轴的正序分量进行锁相。在Simulink中对基于改进SOGI-QSG的频率自适应锁相环进行了仿真,结果表明:在电网电压单相跌落或频率出现微小波动时,基于改进SOGI-QSG的频率自适应锁相环比DSOGI-PLL有更好的锁相效果。 展开更多

关键词 改进二阶广义积分正交信号发生器(SOGI-QSG) 频率自适应 级联谐振滤波器 奇次谐波 直流分量

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DIPR-PLL在复杂电网故障下的性能分析

15

作者 王艺博 《电工电气》 2021年第12期16-20,52,共6页

为了解决双二阶广义积分锁相环在电网故障工况下不能精准锁相的问题,以比例谐振控制器环节为基础,提出了一种基于改进式比例谐振控制器的正交发生器。在频域下分析可得,双二阶广义积分锁相环呈现低通特性,即对于高次谐波具有一定的抑制... 为了解决双二阶广义积分锁相环在电网故障工况下不能精准锁相的问题,以比例谐振控制器环节为基础,提出了一种基于改进式比例谐振控制器的正交发生器。在频域下分析可得,双二阶广义积分锁相环呈现低通特性,即对于高次谐波具有一定的抑制作用,但是难以滤除直流分量;而双改进式比例谐振锁相环呈现带通特性,对某一频率下的信号具有较大的增益作用,对高频谐波、直流分量能够有效抑制,因此改进式比例谐振锁相环能够在电网故障情况下准确提取基波正序相位信息,提高逆变环节的功率因数。通过实验表明,当电网电压跌落、相位突变、波形畸变和含直流分量时,相较于双二阶广义积分锁相环而言,双改进式比例谐振锁相环锁相精度更高,且对于非基波分量的抑制能力更强,有效增强了系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 锁相环 正交发生器 双二阶广义积分 比例谐振控制器 谐波

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