何来沛，郑寿森，祁新梅，黄玉和

（中山大学物理学院，广东广州510275）

锁相环（PLL）是一种能够获取电网相位和频率信息的同步检测算法，广泛应用于并网逆变器、无功补偿装置、谐波补偿装置等并网型电力系统。作为并网装置的关键技术，锁相环的同步精度、响应速度、算法复杂度，以及谐波、短时故障等非理想工况下的稳定性直接影响并网装置的性能［1］。

传统单相锁相环［2］由乘法鉴相器和低通滤波器（PI 控制器）组成。由于乘法鉴相器的输出包含与实际相位差值同等数量级的二次谐波分量，同步相位存在较大的稳态误差。虽然可以通过降低PLL的带宽来削弱该二次谐波分量的影响，但同时也显著降低了PLL的响应速度。

二阶广义积分锁相环（second order general⁃ized integrator phase-locked loop， SOGI-PLL）［3-5］是另一类广泛使用的锁相算法。对于单相系统，SOGI-PLL 可通过二阶广义积分器构造虚拟的正交相，然后运用多相系统的同步旋转坐标系变换方法 （synchronous reference frame phase-locked loop，SRF-PLL）来获取相位信息。针对电网频率偏移的问题，文献［6-8］在SOGI-PLL 的基础上，提出了二阶广义积分锁频环（second order general⁃ized integrator frequency-locked loop， SOGI-FLL），通过增加一个锁频环路实时调整SOGI的中心频率，消除电网频率偏移带来的相位误差。基于SOGI 结构的锁相算法具有较好的动态性能，但算法复杂度较高：SOGI 环节本身无法单独完成锁相，需要依赖Park 变换来提取相位信息。除此之外，SOGI在数字实现时存在输出信号不正交的难题，在采样频率较低的场合锁相精度会受到不利影响［3，9］。

增强型锁相环（enhanced phase-locked loop，EPLL）［10-11］在传统单相锁相环的基础上增加了一个锁幅环路，能够直接同步电网的相位、频率和幅值。……