电压频率偏移条件下新型锁相环在三相电压型PWM整流器中的应用

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1、第39卷第17期电力系统保护与控制Vol.39No.172011年9月1日PowerSystemProtectionandControlSept.1,2011电压频率偏移条件下新型锁相环在三相电压型PWM整流器中的应用侯世英，张诣（输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学），重庆400044）摘要：为了解决在电网电压出现频率偏移时，传统锁相环响应速度慢、锁相精度差的问题，提出一种基于坐标变换理论的新型模拟信号锁相环，并建立了基于模拟信号锁相环的三相电压型PWM整流器模型。该整流器采用空间矢量脉宽调制（SpaceVectorPulseWidth

2、Modulation，SVPWM）。在对所提PWM整流器的基本拓扑进行分析的基础上，给出了控制策略框图，并分析了新型锁相环的电路结构和工作原理。通过Matlab对所建模型进行了仿真。仿真结果表明：模拟信号锁相环能够快速跟踪系统频率的变化，实现锁相功能。同时，在三相电网电压频率出现小范围漂移情况下，新型锁相环也能够准确锁相。关键词：PWM整流器；频率偏移；坐标变换；锁相环；静止坐标系Theapplicationofthenovelphase-lockedloopinthree-phasevoltagesourcePWMrectifierunderfrequ

3、encyoffsetofvoltageHOUShi-ying，ZHANGYi（StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology（ChongqingUniversity），Chongqing400044，China）Abstract：Aimingattheproblemsthatclassicphase-lockedloop（PLL）haslowresponsespeedanddetectionaccuracyunderfrequencyoffseto

4、fnetworkvoltageconditions，anovelanalogsignalPLLbasedoncoordinatetransformationisproposed，andbasedonthePLL，themodelofthree-phasevoltagesourcepulsewidthmodulation（PWM）rectifierisbuilt.Therectifieradoptsthemodulationmethodofspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM).Accordingtothecircui

5、ttopologyofthePWMrectifier，theframeworkofcontrolstrategyisgiven.AlsothecircuittopologyandworkingprincipleofPLLareanalyzed.Finally，asimulationisdonethroughtheMatlab.SimulationresultsshowthatthePLLcantrackthenetworkfrequencysowellthatitcanrealizephaselocking.AndthenovelPLLcanalsoac

6、hievephaselockingundertheconditionoffrequencydriftofthree-phasenetworkvoltage.ThisworkissupportedbytheScientificResearchFoundationofStateKeyLabofPowerTransmissionEquipmentandSystemSecurity(No.2007DA10512709304).Keywords：PWMrectifier；frequencyoffset；coordinatetransformation；phasel

7、ockedloop（PLL）；stationaryframe中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1674-3415(2011)17-0074-06压稳定、能量双向流动等优点，在工程中得到广泛0引言[1-4]的应用。随着电力二极管、晶闸管、门级可关断晶闸管三相电压型PWM整流器主要有两种调制方的相继出现，整流电路经历了不可控整流、半控整法：一种是正弦脉宽调制（SinePulseWidth流和全控整流的三个发展历程。三相电压型PWMModulation，SPWM），一种是空间矢量脉宽调制整流器利用电容作为储能元件，与传统不可控二极（SpaceVec

8、torPulseWidthModulation，SVPWM）。管整流器相比，具有