肖 鲲 王莉娜 M.Khurram Shahzad

（北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京 100191）

1 引言

现代航空技术的总趋势是发展多电和全电飞机。多电和全电飞机电源体制的主流趋势是采用大容量变速变频交流发电技术，产生360～800Hz变频交流电[1]。静态无功补偿器、有源电力滤波器、背靠背变换器及矩阵变换器等系统的网侧电路由可控功率器件组成，实时频率信息是实现功率器件开关控制、参考坐标变换、有功功率和无功功率计算的重要基准。因此，为保证机载电气设备正常工作，航空电源频率的高精度与实时检测至关重要。

目前，国内外已提出多种频率检测算法检测电力系统频率。过零检测法[2]的原理是通过检测过零点的时间差来计算频率，计算量小，方法简单，但动态性能较差，且对直流分量和噪声干扰敏感，检测的精度不佳。Prony检测法[3,4]是使用指数函数的线性组合来描述等间距采样数据的数学模型，缺点是算法所需的复数乘法和求解二元方程计算量大，硬件实现困难，且对信噪比的要求较高。卡尔曼滤波法[5]对离散随机动态过程及其噪声进行变换，在协方差最小的原则下递推估计状态矢量，但由于受到算法饱和现象的限制，当系统参数发生变化时，需重置协方差矩阵，算法较复杂。锁相环（Phase Locked Loop,PLL）检测法[6,7]通过坐标旋转提取dq轴分量，以相位为反馈量对q轴分量进行零值跟踪，动态性能较好，但是PI调节器需精心设计，且系统稳定性、稳态误差易受所选参数影响。……