应用于mmc hvdc控制器的改进软件锁相环.doc

应用于MMC_HVDC控制器的改进软件锁相环2012年第6卷第6期南方电网技术电力电子技术2012,,:1674-0629(2012)06-0081-05中图分类号::A应用于MMC-HVDC控制器的改进软件锁相环郭敏,赵成勇,张宝顺,刘兴华,翟晓萌(华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京昌平区102206)摘要:分析了在三相电压不对称情况下传统软件锁相环相位输出产生误差的原因,提出一个改进的单同步坐标变换软件锁相环方法,即通过αβ坐标变换,并延迟T/4周期计算来实现正、负序分量的分离,跟踪三相电压的正序分量以减小误差。基于RTDS搭建了MMC-HVDC一次系统模型,将改进软件锁相环应用于基于FPGA的MMC-HVDC控制器上,采用相关的控制和平衡策略,能有效地调节母线电压和有功功率,说明了改进软件锁相环相位输出的准确性。关键词:软件锁相环;模块化多电平电压源型高压直流输电;αβ坐标变换;正序分量TheImprovedSoftwarePhase-LockedLoopforModularMultilevelConverterbasedHVDCGUOMin,ZHAOChengyong,ZHANGBaoshun,LIUXinghua,ZHAIXiaoming(StateKeyLaboratoryforAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources,NorthChinaElectricPowerUniversity,ChangpingDistrict,Beijing102206,China)Abstract:Analyzingthephaseoutputdeviationcauseoftraditionalsoftwarephase-lockedloop(SPLL)underthree-phaseasymmetricalvoltage,thispaperputsforwardanimprovedSPLLmodelusingαβcoordinatetransformandT/(MMC-HVDC)inRTDS,andusingtheimprovedSPLLtotheMMC-ontrollerbasedonFPGA,andadoptingrelatedcontrolandbalancestrategies,itprovesthatthecontrollercaneffectivelyadjustthebusvoltageandactivepower,:traditionalsoftwarephase-lockedloop(SPLL);modularmultilevelconverterbasedHVDC(MMC-HVDC);αβcoordinatetransform;ponent与两电平、三电平的VSC-HVDC相比,MMC本文分析了传统SPLL相位输出产生误差的原结构具有开关损耗低、谐波含量低、模块化程度高、因。通过简单的方法提取正序分量来完成锁相,改[1]进了传统SPLL模型。易扩展更高电平等优点。MMC-HVDC系统能稳定交、直流侧电压,实现有功和无功快速独立控制,1软件锁相环SPLL模型其前提就是需要能够快速、准确地为系统控制提供一个基准相位。SPLL(softwarephase-lockedloop)本文MMC-HVDC控制器采用的SPLL技术充输出的相位就能为MMC-HVDC系统提供这样一个分利用了电力系统三相对称的特征。其原理是通过基准。目前有很多SPLL方法,基于单同步旋转坐坐标变换(三相输入电压变换到静止的αβ坐标系,标系统SPLL广泛应用在与三相电网相关联的电力-[23]再从静止的αβ坐标系变换到与三相电压同步旋转电子设备中。该SPLL方法应于解决非理想电网如电压波动、频率变化、IGBT开关动作注入的谐的dq坐标系),以控制d轴电压U为零来获得同步d-[35][3]波等情况的锁相存在一定的误差。相位。它是由鉴相器(phasedetector,PD)、环路滤波器(loopfilter,LF)和压控振荡器(voltage-controlledoscillator