光伏并网发电系统锁相环优化仿真研究

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1、第32卷第02期计算机仿真2015年02月文章编号：1006—9348(2015)02—0139—05光伏并网发电系统锁相环优化仿真研究曹玲玲，李良光，祝龙记，赵贵龙(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001)摘要：在光伏并网发电系统中，针对传统锁相环在电网电压不平衡的情况下存在的锁相精度不高的问题，提出了一种能快速、精确提取电网电压幅值和相位的双同步坐标系解耦锁相环(DDSRF—PLL)。通过采用双同步参考坐标系、标准的三相锁相环、去耦网络以及低通滤波器，有效地分离电压正、负序分量，滤除二次谐

2、波，做到准确检测电网电压相位和幅值的目的，具有较好的动态响应特性。最后对电网电压单相跌落和两相跌落分别进行仿真，采用DSP样板进行验证。仿真结果验证了供电系统的精准性，提高了光伏并网发电系统并网的稳定性、有效性和可靠性。关键词：不平衡；解耦；低通滤波器；正序；负序中图分类号：TM743文献标识码：BSimulationofOptimizedPhase—-LockedLoopinGrid—-ConnectedPhotovoRaicSystemsCAOLing—ling，LILiang—guang，ZHULon

3、g—ji，ZHAOGui—long(CoHegeofElectricandInformationEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，HuainanAnhui232001，China)ABSTRACT：ThearticlepresentsaPLLbasedondoublesynchronousreferenceframe(DDSRF)ofextracting画dvoltagepositivesequencecomponentquicklyanda

4、ccuratelyforlowaccuracyandslowdynamicresponseoftraditionalPLLinthecaseoftheunbalancedsndvoltagein鲥d—connectedPVsystems．Itcaneffectivelyseparatevoltagepos—itiveandnegativesequencecomponent，filteroutsecondharmonic．ThestructureCanaccuratelydetectthephaseandam

5、plitudeofthe面dvoltageandhasgooddynamicresponsecharacteristicsbyusingadoublesynchronousreferenceframe，typicalPLL，adecouphngnetworkandalow—passfdter．Finally，thearticlebuildssimulationforsingle—phaseandtwo—phasesndvoltagedrop，andUSeSDSPtoverifythesimulationmo

6、del．Simulationresultsprovetheprecisionofthestructure．Thestability，validityandreliabilityof加d—connectedPVpowergenerationsystemsareimproved．KEYWORDS：Unbalanced；Decoupling；LDw—passfilter；Positive；Negativel引言随着能源危机和环境污染的日益加重，太阳能并网发电技术引起了越来越多的关注⋯。众所周知，并网逆变器是可再生

7、能源并网的重要接口，随着可再生能源渗透率的不断提高，并网逆变器在配电网中越来越重要口。3J。尤其当电网电压不平衡时，并网逆变器的控制策略尤为重要。电网电压的相位信息和幅值是并网逆变器的参考基准，因而，锁相环结构的研究具有重要意义，文章就此重点研究锁相环结构。基金项目：安徽省教育厅重点科研项目(KJ2013A084)收稿日期：2014—04—14修回日期：2014—05—30文献[4]通过低通滤波器分离基波分量，再利用传统锁相环进行锁相，这种方法会造成幅值衰减、相角漂移等误差。文献[5]设计了一种增强型锁相环

8、(EPLL)，采用带通滤波器得到电网电压基波信号及其正交信号，然后提取出电压正序分量，但是由于使用了两级闭环结构，造成系统的动态性能变差。文献[6]利用自适应滤波器(ANF)来滤除电网电压中谐波，该方法可有效地滤除谐波，但算法比较复杂。文献[7]提出了基于d—q变换锁相环，该锁相环在电网电压不平衡时能够较好的完成相位跟踪，但在滤除2次谐波时锁相环宽带较低，导致系统的动态响应性能不佳，不适于工程应用。针对传统锁相环