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DIPR-PLL在復雜電網故障下的性能分析

來源：電工電氣發布時間：2021-12-16 10:16 瀏覽次數：577

DIPR-PLL在復雜電網故障下的性能分析

王藝博

(西交利物浦大學智能工程學院，江蘇蘇州 215123)

摘要：為了解決雙二階廣義積分鎖相環在電網故障工況下不能精準鎖相的問題，以比例諧振控制器環節為基礎，提出了一種基于改進式比例諧振控制器的正交發生器。在頻域下分析可得，雙二階廣義積分鎖相環呈現低通特性，即對于高次諧波具有一定的抑制作用，但是難以濾除直流分量；而雙改進式比例諧振鎖相環呈現帶通特性，對某一頻率下的信號具有較大的增益作用，對高頻諧波、直流分量能夠有效抑制，因此改進式比例諧振鎖相環能夠在電網故障情況下準確提取基波正序相位信息，提高逆變環節的功率因數。通過實驗表明，當電網電壓跌落、相位突變、波形畸變和含直流分量時，相較于雙二階廣義積分鎖相環而言，雙改進式比例諧振鎖相環鎖相精度更高，且對于非基波分量的抑制能力更強，有效增強了系統的魯棒性。

關鍵詞：鎖相環；正交發生器；雙二階廣義積分；比例諧振控制器；諧波

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2021)12-0016-05

Performance Analysis of DIPR-PLL Under Complex Power Grid Faults

WANG Yi-bo

（School of Advance Technology, Xi’an Jiaotong-Liverpool University, Suzhou 215123, China）

Abstract: This paper proposed a quadrature generator based on the theory of the improved proportional resonance controller. It could solve the problem that the dual second-order generalized integral phase-locked loop cannot be accurately phase-locked under grid fault conditions.The analysis in the frequency domain showed that the double second-order generalized integral phase-locked loop presented a low-pass characteristic, which meant it could suppress the effect on the higher harmonics. But it is hard to eliminate the DC component.He double improved proportional resonant phase-locked loop presented band-pass characteristic, which had a large gain effect on the signal at a specially appointed frequency, effectively suppressed the high-frequency harmonics and the DC component. Therefore, the improved proportional resonant phase-locked loop can collect accurate fundamental positive sequence phase information and promote the power factor of the invert-loop.The experimental result shows that in different situations, such as grid voltage sag, phase mutation, waveform distortion, and DC component, the dual improved proportional resonant phase-locked loop has higher phase-locking accuracy than the dual second-order generalized integral phase-locking loop. Moreover, the dual improved proportional resonant phase-locked loop has better suppression capability for non-basic components, and it could effectively enhance the robustness of the system.

Key words: phase-locking loop; quadrature generator; dual second-order generalized integral; proportional resonance controller; harmonic

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