锁频环的同步坐标系设计与小信号建模

作者：全相军; 黄仁志; 吴在军; 唐成虹; 窦晓波; 胡秦然

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(14): 4559-4735.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.191385

• 电网同步
• 锁频环
• 逆变器控制
• 频率观测

锁频环(frequency-locked loop,FLL)作为一种常用电网同步方法,是分布式电源接口变流器并网控制重要环节。当前FLL一般实施于静止坐标系下,由于静止坐标系下电量为交流量,小信号模型难以建立,因而阻碍了FLL的发展。该文提出一种基于同步坐标系的锁频环技术(synchronous reference frame FLL,SRF-FLL),基于所提出的SRF-FLL,建立FLL误差动态系统,并给出全局稳定的李雅普诺夫证明。同时,基于小信号方法,分析SRF-FLL的动态特性,给出描述FLL误差传递过程的传递函数,并推导SRF-FLL相角变化、频率变化以及幅值变化的小信号线性传递函数,从而给出更为准确的FLL参数设计准则。最后,采用MATLAB/Simulink仿真及实验验证了所提SRF-FLL的有效性以及线性模型的正确性。

• 单位
  东南大学; 国电南瑞科技股份有限公司