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基于SOGI滤波器的单相锁频环仿真案例

公开了一种基于SOGI二阶积分器原理的锁相环的实现和仿真模型,可以看出:“将双SOGI锁相环应用于三阶锁相环的一种实现方法和仿真。相电网”。但是,根据SOGI的特性,也可以实现锁频环,它可以自动适应电网频率的变化,从而大大提高了基于SOGI原理的锁相环的性能。 SOGI只能在谐振频率的中心获得0dB的增益,这意味着当电网频率变化并且SOGI滤波器的谐振中心频率不变时,SOGI输出的正交波形与输入波形相比会失真。 ,导致锁相失败。准确的。因此,为了解决这个问题,有必要获取电网的频率变化信息,然后同步调整SOGI滤波器的谐振中心频率,以达到最佳的锁相性能。 (SOGI频率响应)观察二阶SOGI正交信号发生器。要使其自动调整频率wn,第一步是分析误差信号e,并研究如何使用误差信号自动调整SOGI谐振中心频率。 (SOGI)从输入信号v到误差信号e的传递函数为:(误差信号传递函数)该误差传递函数实际上是一个二阶陷波滤波器,其共振中心频率的增益为零。传递函数具有有趣的功能。当输入信号的频率w从低于SOGI共振中心频率wn变为更高时,输出信号的相位角将跳升180°。此特性将用于比较两者。每个频率的值。为了研究e和qu之间的关系,下图将它们放在一起进行分析。可以看出,当输入频率低于SOGI的谐振中心频率wn时,信号e和qu是同相的。相反,当输入频率高于SOGI的谐振中心频率wn时,信号e和qu处于相反相位。 (误差信号传递函数的频率响应)因此,可以将频率误差变量ef定义为qu和e的乘积,如上图所示。当输入频率低于wn时,ef的平均值大于零,而当两者相等时,其平均值为零。当输入频率高于wn时,误差小于零。因此,可以使用此功能设计一个非常简单的锁频环路,如下图所示:(SOGIFLL结构)在此环路中,负增益r的积分加上电网频率的前馈使SOGI谐振中心频率和输入频率相同,因此ef的DC分量被控制为零,并且该频率被锁定。因此,可以将SOGIPLL和FLL结合使用,以实现对电网频率干扰的自动补偿和跟踪,同步调整SOGI谐振中心频率wn,并提高锁相的可靠性。可以看到仿真模型:(SOGIFLL仿真模型)随意进行测试和更改电网频率和幅度,锁相环可以快速锁定相位:(SOGIFLL在理想AC输入下进行仿真)(SOGIFLL在理想AC输入下进行仿真)为了测试电网高阶谐波注入性能下的SOGI锁相环,我特地建立了多谐波注入模型,可以看出1〜10阶可以随意改变:方法)运行测试:即使在高次谐波注入的情况下,SOGI锁频环仍然非常稳定锁相,性能确实非常好:(SOGIFLL是在非理想交流输入下模拟的)(SOGIFLL是模拟的摘要:参考本书中SOGI锁频环的实现方法,建立单相SOGIFLL模型,并仿真了高阶干扰下锁频环的性能。谐波输入电网建设,取得了满意的效果。参考文档:1.用于光伏和风力发电系统的并网逆变器2. 2.适用于单相并网逆变器的SoftwarePhaseLockedLoopDesignUsingC2000™微控制器– SPRABT3A – 2013年7月– 2017年7月修订,编辑:hfy