唐碧琴，王维庆，王海云，蒋中川

基于改进正交算法的单相锁相环研究

唐碧琴1，2，王维庆1，2，王海云1，2，蒋中川3

（1.新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐 830047；
2.教育部可再生能源发电与并网控制工程技术研究中心，新疆乌鲁木齐830047；3.金风科技股份有限公司天诚分公司，新疆乌鲁木齐830088）

在对基于正交信号发生器（OSG）的单相锁相环（SPLL）工作原理和缺陷详细分析的基础上，针对其无法克服的直流分量干扰和滤波器造成的移相问题，对原有正交信号发生模块和滤波环节进行改进，提出基于改进正交算法的单相锁相环设计，该算法能够有效解决直流干扰和相位偏移问题，提高锁相精度和抗干扰能力。实验验证结果证明该算法具有可行性。

单相锁相环；OSG；改进；MATLAB

0　引言

环境污染和能源枯竭加剧使得分布式能源和可再生能源的开发利用成为必然。对于太阳能而言，接入电网是其主要能源利用方式，单向锁相技术则是小型并网型逆变器关键核心技术之一［1］。在并网时如果太阳能电源输出不能准确地与电网保持同步，有可能使得逆变器直流侧过压、过流、降低设备寿命甚至影响严重降低电网电能质量［2］。

目前广泛使用的锁相环算法主要有过零比较和基于瞬时无功理论两种［3，4］。由于具有结构简单，动态响应快速的优势，基于瞬时无功理论的方式实现同步锁相已经成为研究的焦点，然而该算法不足之处是：存在滤波延时与一定的相位误差，特别是在网侧电压发生畸变或是存在直流分量时，可能导致锁相失败［5］。……