张 勋 刘汝峰 王 婷 王广柱



一种基于双同步坐标变换的开环锁相方法

张 勋1刘汝峰2王 婷3王广柱1

（1. 电网智能化调度与控制教育部重点实验室（山东大学） 济南 250061 2. 山东电力设备有限公司 济南 250022 3. 秦皇岛供电公司 秦皇岛 066000）

鉴于传统开环锁相方法动态性能好，但频率适应性差且易受三相电压不平衡影响等特点，结合双同步坐标变换概念，提出一种新型的开环锁相方法，即将已知角频率0作为坐标变换的旋转角频率，三相电压信号经过双同步坐标变换后，再经解耦网络实现正负序电压分量的分离，并通过改善传统的低通滤波器来提取其中的差频分量，最后经过基波正序分量提取环节实现电网电压的同步跟踪。与其他几种锁相技术仿真对比和实验结果表明，所提出的锁相方法动态响应速度快、稳态性能好，且有效抑制了三相电压畸变及不平衡。

双同步坐标变换 解耦网络 差频分量 低通滤波器 开环锁相技术

0 引言

近年来，随着能源与环境问题日益突出，风能和太阳能等可再生能源并网技术已成为智能电网研究领域的热点问题[1-3]。在分布式能源并网中，需要为逆变器控制系统提供一个电网基波电压参考相位，电网的同步跟踪效果直接影响系统控制策略的性能。因此电网同步锁相技术已成为新能源并网运行的关键技术之一[4,5]。

从结构上，锁相技术可分为开环与闭环锁相技术。文献[6]提出一种基于低通滤波器（Low Pass Filter, LPF）的开环锁相技术，它可以避免传统过零点检测电路易受电压畸变或多个过零点的影响，但此算法过于依赖滤波器，尤其是在频率发生变动或电网中含有零序、负序分量时，对畸变电压抑制较差，严重时可能出现失锁。……