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基于频率变化率的被动式孤岛检测方法

智慧电力 2024年第3期52卷 47-54页

作者：李文龙张新慧王蕾解术誉郭爱玉王锐山东理工大学电气与电子工程学院智能电网研究院山东淄博255000

为解决目前传统被动式孤岛检测方法精度低、检测盲区较大的问题,通过分析孤岛前后公共耦合点频率变化规律,提出了一种基于频率变化率的新型孤岛检测方法。锁频环控制通过无功功率负反馈实现对电网频率的跟踪,采用局部加权线性拟合算法... 详细信息

为解决目前传统被动式孤岛检测方法精度低、检测盲区较大的问题,通过分析孤岛前后公共耦合点频率变化规律,提出了一种基于频率变化率的新型孤岛检测方法。锁频环控制通过无功功率负反馈实现对电网频率的跟踪,采用局部加权线性拟合算法对频率变化曲线进行拟合,求取频率拟合曲线斜率后,利用斜率曲线的波动变化来检测出孤岛的发生。Matlab/Simulink仿真结果表明,该方法能够在各种情况下准确地检测孤岛效应,消除检测盲区,且适用性强。

关键词：孤岛检测分布式电源线性拟合锁频环频率变化率

基于ROGI-FLL的汽车充电站指定次谐波与无功优化

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太原科技大学学报 2024年第3期45卷 292-298,305页

作者：黄晓伟李宏杰郭冉陈思同王安红太原科技大学电子信息工程学院太原030024 山西省互联网+3D打印协同创新中心太原030024

在能源转型背景下,电动汽车的应用呈爆发式增长,电动车集中式充电站的需求量也随之增长。由于汽车直流充电桩的整流装置,其开关模式使系统产生谐波,同时无功功率增加,功率因数降低。针对某电动汽车充电站,传统并联电容器补偿无法解决谐... 详细信息

在能源转型背景下,电动汽车的应用呈爆发式增长,电动车集中式充电站的需求量也随之增长。由于汽车直流充电桩的整流装置,其开关模式使系统产生谐波,同时无功功率增加,功率因数降低。针对某电动汽车充电站,传统并联电容器补偿无法解决谐波干扰,提出通过降阶广义积分原理提取指定次谐波,结合静止同步补偿器在同步坐标系下双闭环补偿控制,加入锁频环节自适应跟踪电网频率,综合补偿谐波与无功功率。通过建模分析,结果补偿系统THD指数由28.65%降至3.64%,功率因数提高至0.95以上。

关键词：电动汽车无功补偿指定次谐波降阶广义积分器锁频环

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基于锁频环前馈的PMSM位置估计误差抑制

电力电子技术 2023年第7期57卷 40-43页

作者：张芮嘉胡勤丰谷继天罗云升南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

基于滑模观测器与锁相环(PLL)的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统,其矢量控制性能与转子位置的精度密切相关。针对传统PLL在斜坡加减速过程中存在位置估计稳态误差的问题,提出一种基于锁频环的前馈锁相环(FLL-FPLL)。通过在复系... 详细信息

基于滑模观测器与锁相环(PLL)的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统,其矢量控制性能与转子位置的精度密切相关。针对传统PLL在斜坡加减速过程中存在位置估计稳态误差的问题,提出一种基于锁频环的前馈锁相环(FLL-FPLL)。通过在复系数滤波器的基础上构造锁频环(FLL),实现复系数滤波器中心频率的自适应调节,并将FLL的估计角速度引入PLL,提高位置估计精度。理论分析与实验结果表明:所提出的FLL-FPLL能够有效抑制斜坡加减速过程中的位置估计稳态误差,提高PMSM无位置传感器控制性能。

关键词：永磁同步电机位置估计误差锁频环

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锁频环的同步坐标系设计与小信号建模

中国电机工程学报 2020年第14期40卷 4559-4568页

作者：全相军黄仁志吴在军唐成虹窦晓波胡秦然东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国电南瑞科技股份有限公司南瑞研究院江苏省南京市210003

锁频环(frequency-locked loop,FLL)作为一种常用电网同步方法,是分布式电源接口变流器并网控制重要环节。当前FLL一般实施于静止坐标系下,由于静止坐标系下电量为交流量,小信号模型难以建立,因而阻碍了FLL的发展。该文提出一种基于同... 详细信息

锁频环(frequency-locked loop,FLL)作为一种常用电网同步方法,是分布式电源接口变流器并网控制重要环节。当前FLL一般实施于静止坐标系下,由于静止坐标系下电量为交流量,小信号模型难以建立,因而阻碍了FLL的发展。该文提出一种基于同步坐标系的锁频环技术(synchronous reference frame FLL,SRF-FLL),基于所提出的SRF-FLL,建立FLL误差动态系统,并给出全局稳定的李雅普诺夫证明。同时,基于小信号方法,分析SRF-FLL的动态特性,给出描述FLL误差传递过程的传递函数,并推导SRF-FLL相角变化、频率变化以及幅值变化的小信号线性传递函数,从而给出更为准确的FLL参数设计准则。最后,采用MATLAB/Simulink仿真及实验验证了所提SRF-FLL的有效性以及线性模型的正确性。

关键词：电网同步锁频环逆变器控制频率观测

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二阶广义积分器锁频环数字实现准确性对比

电工技术学报 2019年第12期34卷 2584-2588,2589-2596页

作者：杨才伟王剑游小杰王琛琛詹哲军北京交通大学电气工程学院北京100044 中车永济电机有限公司永济044502

二阶广义积分器锁频环(SOGI-FLL)是一种基于SOGI的电网同步策略,其结构分为自适应滤波器(AF)和锁频环(FLL)两个部分。SOGI是广泛应用于电流控制和电网同步策略中的结构,能够实现对交流信号的无静差跟踪,但其准确性会受数字实现影响;AF是... 详细信息

二阶广义积分器锁频环(SOGI-FLL)是一种基于SOGI的电网同步策略,其结构分为自适应滤波器(AF)和锁频环(FLL)两个部分。SOGI是广泛应用于电流控制和电网同步策略中的结构,能够实现对交流信号的无静差跟踪,但其准确性会受数字实现影响;AF是SOGI的闭环结构,其准确性也受到数字实现的影响,而且AF数字实现时还需要保证两个输出信号的正交性以保证求解电网相位的稳定。数字实现时采用不同的离散化方法会得到不同的结果,常用的离散化方法在文中分为数值积分方法和非数值积分方法两大类。采用非数值积分方法时,还会因对不同层次结构离散而存在差异。由于AF可以分为积分器、SOGI和AF三层层次结构,因此对AF的各个层次结构使用不同离散化方法的数字实现通过伯德图、仿真和实验进行了对比,重点关注各种数字实现方法稳态时的准确性和正交性。

关键词：电网同步策略二阶广义积分器锁频环数字实现离散化

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采用降阶谐振调节器的并网逆变器锁频环技术

中国电机工程学报 2013年第15期33卷 38-44,17页

作者：赵新金新民周飞李葛亮北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

在大规模新能源并网发电场合,电网常会出现电压跌落、频率突变、谐波污染等故障,给并网逆变器的运行控制提出了较高的要求。因此,需要采用更高性能的锁相(频)环技术实现故障情况下电网同步,增强并网逆变器的并网控制性能。提出一种基于... 详细信息

在大规模新能源并网发电场合,电网常会出现电压跌落、频率突变、谐波污染等故障,给并网逆变器的运行控制提出了较高的要求。因此,需要采用更高性能的锁相(频)环技术实现故障情况下电网同步,增强并网逆变器的并网控制性能。提出一种基于降阶谐振调节器的锁频环(frequency-locked loop based on reduced order resonant controller,ROR-FLL)技术,频率自适应能够通过简单的反馈控制环节实现。ROR-FLL能够快速精确的从非理想正弦电压中分离出正序、负序、谐波分量,且其实现比较灵活、简单。仿真和实验结果验证了该锁频环的可行性及动态性能。

关键词：并网逆变器降阶谐振调节器正负序分离锁频环

基于双二阶广义积分器–锁频环的异步电机同步角频率估计方法

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中国电机工程学报 2014年第27期34卷 4676-4682页

作者：辛振赵仁德陈晨郭宝玲中国石油大学(华东)信息与控制工程学院山东省青岛市266580

在基于电压模型的磁链观测器中,通常采用低通滤波器代替纯积分来解决纯积分环节存在的初值问题和漂移问题。但是,使用低通滤波器会在观测结果中引入幅值误差和相位误差,为了消除幅相误差,一般需要误差动态补偿环节,补偿环节的精度通常... 详细信息

在基于电压模型的磁链观测器中,通常采用低通滤波器代替纯积分来解决纯积分环节存在的初值问题和漂移问题。但是,使用低通滤波器会在观测结果中引入幅值误差和相位误差,为了消除幅相误差,一般需要误差动态补偿环节,补偿环节的精度通常依赖于异步电机同步角频率的准确估计。已有文献提出了基于二阶广义积分器–锁频环的异步电机同步角频率估计方法,该方法具有优异的稳态性能,但动态性能不佳。该文对该算法的动态特性进行了理论分析,在此基础上,提出了基于双二阶广义积分器–锁频环的异步电机同步角频率估计方法。对两种同步角频率估计方法的动态特性进行了对比研究,研究表明,双二阶广义积分器–锁频环算法具有更优异的动态性能。构建了基于异步电机矢量控制的转速电流双闭环调速系统实验平台,实验结果验证了所提方案的有效性。

关键词：磁链观测感应电机同步角频率广义积分器锁频环

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无直流分量干扰的自适应锁频环同步优化方法

北京航空航天大学学报 2017年第9期43卷 1798-1804页

作者：刘玉芝张鑫宇卞建鹏胡立强石家庄铁道大学电气与电子工程学院石家庄050043

电网同步是提高并网换流器故障穿越能力的关键技术之一。为实现电网不平衡下换流器快速准确的并网跟踪,提出一种改进的一阶广义积分器锁频环(FOGI-FLL)方法。建立并网换流器数学模型,分析了不平衡电网下的正负序分离原理,并给出了正负... 详细信息

电网同步是提高并网换流器故障穿越能力的关键技术之一。为实现电网不平衡下换流器快速准确的并网跟踪,提出一种改进的一阶广义积分器锁频环(FOGI-FLL)方法。建立并网换流器数学模型,分析了不平衡电网下的正负序分离原理,并给出了正负序基频分量分离简化结构,讨论了简化结构中一阶广义积分器核心模块的实现方法,在一阶广义积分器滤波结构上进行了改进,增加了可以消除直流分量干扰的积分补偿环节。仿真结果表明,本文所提方法在电网电压不平衡环境中可以实现高性能的同步跟踪效果。

关键词：电网同步并网换流器一阶广义积分器锁频环直流分量

基于锁频环的内置式永磁同步电机无传感器控制

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中国电机工程学报 2019年第10期39卷 3075-3084页

作者：岳岩王惠民葛兴来磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学) 四川省成都市610031

针对传统利用锁相环获取扩展反电动势中转速与转子位置信息的方法在电机升速或降速时会产生一定转速观测误差的问题,提出一种基于锁频环的内置式永磁同步电机无传感器矢量控制策略。采用锁频环辨识转子角速度,可有效增强电机在升速或降... 详细信息

针对传统利用锁相环获取扩展反电动势中转速与转子位置信息的方法在电机升速或降速时会产生一定转速观测误差的问题,提出一种基于锁频环的内置式永磁同步电机无传感器矢量控制策略。采用锁频环辨识转子角速度,可有效增强电机在升速或降速时对转速的辨识能力;在此基础上,利用同步坐标系滤波器指定消除扩展反电动势中包含的低次谐波;设计输出滤波器进一步提高转速与位置观测的抗扰能力。此外,文中推导转速与位置观测的传递函数,依据传递函数给出控制参数设计原则,最后通过仿真及硬件在环测试,验证该方案的可行性。

关键词：内置式永磁同步电机无传感器控制锁频环扩展反电动势