一种频率自适应延迟周期法的锁相环研究

发布时间：2021-10-25 21:07

　　针对电网中出现频率偏移、三相电压不平衡、谐波和直流分量等问题,提出一种频率自适应锁相环算法,基于延迟周期法滤除电网电压的直流分量和偶次谐波,结合滑动平均滤波器滤除奇次谐波。当电网频率出现少许偏移时,引入实时频率估计反馈,对延迟周期法中的周期和滑动平均滤波的采样窗口时间进行实时矫正,提高谐波消除性能。该方法能够在频率偏移时,一个基波周期内稳定锁住电压的相位和频率。最后,仿真验证了所提算法的有效性和正确性。 

【文章来源】：电机与控制学报. 2020,24(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

延迟周期法消除直流信号中的交流分量

式中是PI控制器得到的实时角频率估计。当基波频率微小偏移(Δf)时会导致n次谐波较大偏移(n·Δf)，陷波峰值频率出现较大误差，滤波效果不好。引入频率估计反馈提高陷波峰值频率精度，提高高次谐波抑制能力，如图2所示，10次谐波偏移10·0.5=5 Hz，若无反馈陷波峰值就会出现较大误差。同时，电网中的直流分量和偶次谐波在两相静止坐标中也表现为直流分量和偶次谐波，从波特图上可以看出，DSC2算子对直流分量和偶次谐波均具有很好的抑制效果。2 滑动平均滤波原理

当电网频率发生微小偏移时，要实时修正基波周期，确保电网奇次谐波特别是高次时能有效滤除，如图3是有无频率估计反馈修正的伯德图对比。若对频域滑动滤波器采用帕德近似可得到一阶低通滤波器，数学表达式如下:

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3458164