用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统技术方案

本发明专利技术提供的一种用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统，包括鉴相器、环路滤波器以及压控振荡器，其中：所述鉴相器为： Δ ω ^ = k p u d Δ ω + k i u q - - - ( 1 ) ; ]]>所述环路滤波器为： G L P F ( s ) = Δ ω Δ ω ^ = 2 π s + 2 πk d ]]>(2)；所述压控振荡器为：θ＝∫ωdt(3)；其中，kp和ki为控制系数，和Δω分别为估计的和真实的角频率偏差，不仅能够适用于信号的小扰动后的静态稳定分析，而且能够适用于信号的大扰动后的暂态稳定分析，能有效应对电网电压相角、频率的扰动，能够精确控制并网逆变器以及并网逆变器的灵活运行，确保电力系统的安全与稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气领域，尤其涉及一种用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统。
技术介绍
并网逆变器是可再生能源接入电网的关键设备之一，随着可再生能源的快速发展，并网逆变器引起了广泛关注，而锁相环(英文全称为Phase-lockedloop，简称PLL)作为并网逆变器控制策略中的一个共性关键环节，其性能的优劣不仅关系到并网逆变器的正常运行，而且还影响到新能源电力系统的安全稳定。现有的并网逆变器的锁相环一般分为两大类，一类是变采样时间的锁相环，该类锁相环利用控制器对电网电压进行变采样时间的运算处理，确保电网与电压之间的快速同步，另一类为固定采样时间的锁相环，这类锁相环采样时间固定，且可以和并网逆变器的开关频率保持一致，便于分析设计，应用更加广泛，其中最常见的是基于静止同步坐标系的锁相环(SynchronousReferenceFramePLL，简称SRF-PLL)、双同步坐标系的锁相环(DoubleSynchronousReferenceFramePLL,简称DSRF-PLL)等，随着技术的发展，相继出现了二阶广义积分器锁相环(SecondOrderGeneralizedIntegratorPLL,简称SOGI-PLL)以及多复系数滤波锁相环(MultipleComplex-CoefficientFilters,简称MCCF-PLL)等，然而，锁相环是一个非线性系统，现有的锁相环技术均采用局部线性化近似的小信号模型来进行分>析和设计，对于小扰动后的静态稳定分析是合适的，但是难以适用于大扰动后的暂态稳定分析，此外，现有技术的锁相环与同步电机模型之间联系是被忽略了的，但是新能源所用的并网逆变器与同步发电机都是电网的电源，因此，锁相环与同步发电机模型之间必然存在联系。因此，需要提出一种新的锁相环系统，不仅能够适用于信号的小扰动后的静态稳定分析，而且能够适用于信号的大扰动后的暂态稳定分析，能够精确控制并网逆变器以及并网逆变器的灵活运行，确保电力系统的安全与稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统，不仅能够适用于信号的小扰动后的静态稳定分析，而且能够适用于信号的大扰动后的暂态稳定分析，能够精确控制并网逆变器以及并网逆变器的灵活运行，确保电力系统的安全与稳定。本专利技术提供的一种用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统，包括鉴相器、环路滤波器以及压控振荡器，其中：所述鉴相器为： Δ ω ^ = k p u d Δ ω + k i u q - - - ( 1 ) ; ]]>所述环路滤波器为： G L P F ( s ) = Δ ω Δ ω ^ = 2 π s + 2 πk d - - - ( 2 ) ; ]]>所述压控振荡器为：θ＝∫ωdt(3)；其中，kp和ki为控制系数，和Δω分别为估计的和真实的角频率偏差。进一步，根据如下公式确定锁相环的数学模型：所述鉴相器中锁相环Tdq为恒幅值的Park变换为： T d q = 2 3 c o s θ c o s ( θ - 2 π / 3 ) c o s ( θ + 2 π / 3 ) - s i n θ - s i n ( θ - 2 π / 3 ) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统，其特征在于：包括鉴相器、环路滤波器以及压控振荡器，其中：所述鉴相器为：Δω^=kpudΔω+kiuq---(1);]]>所述环路滤波器为：GLPF(s)=ΔωΔω^=2πs+2πkd---(2);]]>所述压控振荡器为：θ＝∫ωdt     (3)；其中，kp和ki为控制系数，和Δω分别为估计的和真实的角频率偏差。

【技术特征摘要】
2015.05.27 CN 201510276351X1.一种用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统，其特征在于：包括鉴相器、环路
滤波器以及压控振荡器，其中：
所述鉴相器为： Δ ω ^ = k p u d Δ ω + k i u q - - - ( 1 ) ; ]]>所述环路滤波器为： G L P F ( s ) = Δ ω Δ ω ^ = 2 π s + 2 πk d - - - ( 2 ) ; ]]>所述压控振荡器为：θ＝∫ωdt(3)；
其中，kp和ki为控制系数，和Δω分别为估计的和真实的角频率偏差。
2.根据权利要求1所述用于电网同步的基于隐式PI的数字锁相环系统，其特征在于：根
据如下公式确定锁相环的数学模型：
所述鉴相器中锁相环Tdq为恒幅值的Park变换为：
T d q = 2 3 cos θ cos ( θ - 2 π / 3 ) cos ( θ + 2 π / 3 ) - sin θ - ...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾正，邵伟华，赵伟芳，刘清阳，冉立，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85