【电力电子在电力系统中的应用】5 三相锁相环（PLL）&滞环电流跟踪控制PWM

【仅供参考】

【2023.04西南交大电力电子在电力系统中的应用】

目录

1 三相锁相环

1.1 闭环锁相基本原理

1.2 三相锁相环的仿真模型

1.3 输入信号频率突变时锁相环的锁相结果

2 滞环电流跟踪控制PWM

2.1 基本原理

2.2 滞环电流跟踪控制的PWM逆变器仿真模型

 2.3 突变前后波形仿真结果与分析

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1 三相锁相环

1.1 闭环锁相基本原理

        锁相环一般由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)组成。锁相环是一个相位反馈系统。鉴相器把周期性的输入信号与VCO反馈来的相位信号进行比较，得到一个相位误差；误差经环路滤波器进行滤波，环路滤波器的输出被用作控制信号送入VCO，用来消除输入、输出信号的相位差。（摘自：PLL基础知识介绍-CSDN博客）

1.2 三相锁相环的仿真模型

1.3 输入信号频率突变时锁相环的锁相结果

         当频率从50Hz突变到5Hz时，红色波形迅速发生变化完成锁相。

2 滞环电流跟踪控制PWM

2.1 基本原理

（摘自：【电力电子技术DC-AC】电流跟踪PWM控制三相逆变器的simulink仿真）

        给定三相正弦电流信号ia、ib、ic，并分别与由电流传感器实测的逆变器三相输出电流信号ia’、ib’、ic’相比较，以其差值通过电流控制器控制PWM逆变器相应的功率开关器件。

        当ia与ia’差值大于误差滞环宽度h时，滞环比较器输出高电平，驱动上桥臂的开关器件导通，使负载电流ia’增大，当ia’增大到与ia相等时，滞环比较器仍然输出高电平，上桥臂的开关器件保持导通，ia’继续增大。

        当ia与ia’差值等于误差滞环宽度h时，滞环比较器翻转，输出低电平信号关断上桥臂开关器件，并经过死区时间后驱动下桥臂的开关器件。

        通过滞环控制，逆变器的实际输出电流与给定值的偏差保持在-h到h之间，在给定电流上下做锯齿状变化。当给定电流为正弦波时，输出电流也十分接近正弦波。

2.2 滞环电流跟踪控制的PWM逆变器仿真模型

 2.3 突变前后波形仿真结果与分析

        给定三相正弦电流ia 、实测逆变器三相输出电流ia’、实测逆变器三相输出电压ua’波形如下所示：

        突变前后ua’未产生明显变化，始终在-500~500V之间振荡。给定ia幅值由10A突变为20A后，逆变器输出电流ia’迅速跟踪贴合，幅值也增至20A。

        逆变器三相输出电压、电流波形如下：

        突变前后ua’未产生明显变化，始终在-500~500V之间振荡。给定三相正弦电流幅值由10A突变为20A后，逆变器三相输出电流迅速跟踪贴合，幅值也增至20A。

        逆变器三相输入端口电流、电压波形如下：