非理想三相电网中谐波与负序分量的锁相环检测技术

"非理想三相电网的特征信号提取" 在电力系统中，非理想三相电网的特征主要体现在电压畸变和电压不平衡上。这两种情况会导致谐波（奇数次和偶数次）以及负序分量的大量产生，这对并网系统的稳定运行构成威胁。因此，对这些特征信号的有效提取和分析至关重要。 锁相环(PLL)技术是实时检测电网同步信号的关键手段，特别在负序分量提取方面有广泛应用。三相同步锁相环(SRF-PLL)因其简易实现、高鲁棒性和跟踪精度，成为并网系统中的标准工具。然而，在电网电压不平衡时，SRF-PLL的性能会因基频负序电压和高频谐波的影响而下降。 为了改善这一情况，各种改进的锁相环技术应运而生。例如，文献[11]提出使用自适应陷波滤波器与同步旋转结构相结合，实现基频正序和负序电压的分离。文献[12,13]则探讨了频率自适应锁相环结构，以适应电网电压频率的变化，但这种方法的计算复杂度较高。滑动平均滤波器(MAF)因其能有效阻止特定频率信号，常被用于改进锁相环，如文献[15,16]中所示。复系数滤波器锁相环(CCF-PLL)是另一种常用的结构，它能快速、准确地提取基频电压的正序分量，提升锁相性能。文献[17]通过优化PI控制器，提高了CCF-PLL的性能，而文献[18]则引入二阶复系数滤波器，增强了谐波抑制能力。文献[19]提出的多阶通用CCF-PLL进一步提升了动态特性和滤波性能。 在谐波提取领域，常见的方法包括同步检测法、傅里叶变换法、自适应检测法和小波变换法。傅里叶变换法因其简单结构和良好的谐波提取效果，被广泛采用，特别是滑动离散傅里叶变换，能在不失真的情况下实时分析电网中的谐波成分。然而，对于非稳态和瞬变信号，自适应检测法和小波变换法可能更具优势，因为它们能提供更灵活的时间-频率分析。 非理想三相电网的特征信号提取是电力系统分析和控制中的重要课题，涉及到多种先进的信号处理技术。通过持续研究和完善这些技术，可以提高并网系统在复杂电网环境下的稳定性和效率。