二阶广义积分滤除高次谐波
自适应锁相环的设计与仿真
理论算法2021.07自适应锁相环的设计与仿真何琦(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南，232001)摘要：在三相电压不平衡时，负序分量会在Park变换后产生一个2倍基频的波动，进而影响对基频分量相位的提取。
针对一般的锁相环在电网三相不平衡时无法准确锁定电网的相位，本文提出一种基于陷波器的自适应锁相环，利用自适应陷波器(ANF)能够输出两个相互正交分量的特点，生成两个能抵消dq坐标系的负序分量,这样就实现了基波的正序负序分离。
在Matlab/Simulink中建立仿真模型进行验证,结果表明了文中所提的方法在电网不平衡时可以准确地锁定电网的相位。
关键词：三相电压不平衡；锁相环；自适应陷波器；正序负序分离Design and Simulation of Adaptive Phase-locked LoopHe Qi(School of Electrical and Information Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui,232001)Abstract：When the fundamental frequency of the three-phase is not balanced,a negative componentof the volt a ge will be ext r ac ted.In view of the fac t that the general phase-locked loop(PLL)cannot accurately lock the phase of the power grid when the three-phase power grid is unbalanced,this paper proposes an adaptive phase-locked loop based on notch f订ter.The adaptive notch filter(ANF) can output two mutually orthogonal components to generate two negative sequence components which can offset the dq coordinate system.Thus,the separation of positive sequence and negative sequenceof fundamental wave is realized.The simulation model is established in Matlab/SIMULINK for verifica t ion.The resu Its show that the proposed met h od can accura t ely lock the phase of power grid when the power grid is unbalanced.Keywords:Three-phase voltage unbalance;PLL;Adaptive notch f订ter;Positive sequence negative sequence separation0引言随着新能源技术的快速发展，并网逆变器在分布式发电中得到广泛应用。
双二阶广义积分器锁相环的不足
双二阶广义积分器锁相环的不足
双二阶广义积分器锁相环的不足主要表现在以下几个方面：
1. 针对双二阶广义积分器软件锁相环在谐波畸变和直流偏置条件下的不足，虽然通过级联自调谐滤波器，运用积分反馈信号消除直流偏置，利用改良的角频率输出，设计得到改进的双二阶广义积分器软件锁相环，但仍然存在一定的问题。
2. 对于三相增强型软件锁相环在谐波畸变和直流偏置条件下无法准确检测电网同步信息的问题，虽然利用基于直流抑制改进的复系数滤波器，增强了其滤除谐波和抑制直流的性能，同时运用低通滤波器进一步减弱谐波的影响，设计得到改进的三相增强型软件锁相环，但仍有一定的不足。
综上所述，双二阶广义积分器锁相环在谐波畸变和直流偏置条件下存在不足。
准谐振器和双二阶广义积分器
准谐振器和双二阶广义积分器
谐振器和双二阶广义积分器都是电子和通信领域中常用的电子元件，它们在电路中起着不同的作用。
谐振器通常用于选择特定频率的信号，以便在电路中进行放大、滤波或产生振荡。
它们通常由电感器和电容器组成，通过调整元件的参数，可以设计出具有不同频率响应的谐振器。
双二阶广义积分器则是一种具有特定传输特性的电路，它通常由两个二阶传输环节组成，例如两个RC电路或两个RLC电路。
这种电路的特点是它具有两个传输极点，并且这两个极点的位置可以通过元件参数进行调整。
这种电路通常用于实现滤波、信号处理或控制系统中的某种特定功能。
总的来说，谐振器和双二阶广义积分器在电路中起着不同的作用，前者主要用于选择特定频率的信号，后者则通过特定的传输极点来实现特定的功能。
在使用这些元件时，需要根据具体的电路要求和性能要求进行选择和设计。
二阶广义积分器锁相环 c语言
一、概述在现代电子技术领域，锁相环是一种广泛应用于频率合成、时钟恢复、数字通信、雷达和无线通信系统中的重要电路。
而其中的二阶广义积分器又是锁相环中的核心部件之一。
本文将着重介绍二阶广义积分器锁相环在c语言中的实现方法。
二、二阶广义积分器锁相环的概念二阶广义积分器锁相环是指在锁相环中使用二阶积分器来实现频率追踪和相位调节的功能。
它由相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器以及二阶积分器所组成，能够有效地抵消信号中的噪声和干扰，提高系统的稳定性和性能。
三、c语言中的二阶广义积分器锁相环实现方法在c语言中实现二阶广义积分器锁相环，首先需要了解锁相环的原理和基本结构，然后根据实际需求进行相应的算法设计和编程实现。
1. 相位比较器的实现相位比较器是锁相环中用来比较参考信号和反馈信号相位差的重要组成部分。
在c语言中，可以通过编写对应的比较函数或逻辑运算符来实现相位比较器的功能。
比如可以通过编写一个函数来计算两个信号之间的相位差，并输出相应的比较结果。
2. 低通滤波器的实现低通滤波器在锁相环中用来滤除高频噪声和干扰，保留低频参考信号的成分。
在c语言中，可以通过设计差分方程或者直接调用现成的滤波器函数库来实现低通滤波器的功能。
3. 电压控制振荡器的实现电压控制振荡器是锁相环中用来产生稳定频率信号的关键部件。
在c 语言中，可以通过编写一个振荡器控制算法，并将其转化为相应的程序代码来实现电压控制振荡器的功能。
4. 二阶积分器的实现二阶积分器在锁相环中用来实现信号的积分功能，以提高系统的稳定性和抑制噪声。
在c语言中，可以通过编写递推式积分算法或差分方程积分算法来实现二阶积分器的功能。
5. 系统的集成和调试将以上各个部分的代码整合到一起，并进行系统级的调试和验证，确保二阶广义积分器锁相环在c语言中的实现能够正常工作并达到设计要求。
四、总结通过本文的介绍，我们了解了二阶广义积分器锁相环在c语言中的实现方法，包括相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器和二阶积分器的实现过程。
一种新型的辅助逆变器谐波消除控制算法
第55卷第2期2021年2月电力电子技术Power ElectronicsVol.55,No.2February2021一种新型的辅助逆变器谐波消除控制算法李骄松，马法运，夏猛，毕京斌（中车青岛四方车辆研究所有限公司，山东青岛266114）摘要：为解决列车辅助变流器因变频空调、整流供电设备等非线性负载导致的输出电压畸变、谐波含量过高等问题，在此采用低通滤波反馈二阶广义积分器（LPF-SOGI）获取电压正交信号，通过数字锁相环（PLL）获取输岀电压幅值相位信息。
同时在同步旋转坐标系下利用相位补偿比例积分谐振（PC-PIR）控制算法进行谐波补偿，达到降低输出电压谐波含量的目的。
最后通过仿真软件和变流器样机测试表明，该算法可以显著降低列车辅助变流器因非线性负载引起的谐波电压，提高输出电压波形质量。
关键词：辅助变流器；谐波消除；二阶广义积分器中图分类号:TM46文献标识码：A文章编号：1000-100X（2021）02-0070-03A New Harmonic Elimination Control Algorithm for Auxiliary InverterLI Jiao-song,MA Fa-yun,XIA Meng,BI Jing-bin(CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co.,Ltd.,Qingdao266114,China) Abstract:In order to solve the problem of output voltage distortion and high harmonic content caused by nonlinear loads such as auxiliary converter air-conditioners and rectifier power supply equipments,the low pass filter second-order generalized integrator(LPF-SOGI)is used to obtain the voltage orthogonal signal and then voltage phase information is obtained by digital phase-locked loop(PLL).At the same time,the phase compensation proportion integral resonant(PC-PIR)control algorithm is used for harmonic compensation in the synchronous rotating coordinate system to re・duce the harmonic content of the output voltage.Finally, the proposed algorithm can significantly reduce the harmonic voltage of the auxiliary converter caused by the nonlinear load,and improve the output voltage waveform quality by the software simulation and converter test.Keywords:auxiliary converter；harmonic elimination；second-order generalized integratorFoundation Project:Supported by National Key R&D Program of China(No.2017YFB1200900)1引言列车辅助变流器将高压直流电能转换成三相交流电能，供给列车中压交流负载，其输出电压波形质量是衡量变流器性能的重要依据。
基于固定频率二阶广义积分器的改进型ip-iq谐波检测算法
电气传动2022年第52卷第3期摘要：针对电网存在频率突变、直流分量和多次谐波时传统i p -i q 算法谐波检测精度不高的问题，提出一种基于固定频率二阶广义积分器的改进型i p -i q 谐波检测算法。
该算法首先利用改进型固定频率二阶广义积分器滤除电网中直流成分和多次谐波，并克服传统二阶广义积分器产生的正交信号不等幅问题；然后利用一种基于改进型固定频率二阶广义积分器的锁相环提供更准确的电网频率，从而得到更准确的检测效果。
最后，仿真算例验证了所提方法的有效性。
关键词：二阶广义积分器；改进型固定频率二阶广义积分器；i p -i q 算法；谐波检测中图分类号：TM28文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd22067Improved i p -i q Harmonic Detection Algorithm Based on Frequency -fixed Second Order GeneralizedIntegratorZHANG Shuang 1，LIU Haitao 1，NIU Jian 1，HE Jianan 1，WANG Yunpeng 2，LI Guosheng 3（1.Power Research Institute ，State Grid Ningxia Power Co.，Ltd.，Yinchuan 750000，Ningxia ，China ；2.Shandong Roof Innovation Technology Co.，Ltd.，Jinan 250000，Shandong ，China ；3.State Key Laboratory of Power Transmission Equipment &System Security and NewTechnology （Chongqing University ），Chongqing 400044，China ）Abstract:To solve the problem that the accuracy of traditional i p -i q algorithm is not high when there arefrequency mutation ，DC component and multiple harmonics in the power grid ，an improved i p -i q algorithm based onfrequency-fixed second order generalized integrator （SOGI ）was proposed.Firstly ，the improved frequency-fixed second order generalized integrator was used to filter the DC component and multiple harmonics in the power grid ，and unequal amplitude problem of the orthogonal signal generated by the traditional second order generalized integrator was overcome.Secondly ，a phase locked loop （PLL ）based on the improved frequency-fixed second order generalized integrator was used to provide more accurate power grid frequency ，so as to obtain more accurate detection effect.Finally ，a simulation example verifies the effectiveness of the proposed method.Key words:second order generalized integrator （SOGI ）；improved frequency-fixed second order generalizedintegrator （IFFSOGI ）；i p -i q algorithm ；harmonic detection基金项目：国家自然科学基金资助项目（51877039）作者简介：张爽（1981—），男，本科，教授级高级工程师，Email ：基于固定频率二阶广义积分器的改进型i p -i q 谐波检测算法张爽1，刘海涛1，牛健1，赫嘉楠1，王云鹏2，李国胜3（1.宁夏电力有限公司电力科学研究院，宁夏银川750000；2.山东容弗新信息科技有限公司，山东济南250000；3.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）随着我国电力行业的快速发展，以风电和光伏为代表的大规模新能源并入电网，以及大量的非线性大容量电力电子设备的投入使用，给常规电力系统稳定性、可靠性等带来严重的挑战，其中给电能质量领域带来了丰富的谐波干扰就是其中之一[1]。
二阶广义积分器锁相环
二阶广义积分器锁相环二阶广义积分器锁相环是一种常见的控制系统结构，广泛应用于信号处理、通信系统、自动控制等领域。
它通过对输入信号进行积分和滤波，实现对输入信号的相位和频率的锁定，从而实现精确的信号重构和频率跟踪。
本文将从原理、应用以及优缺点三个方面来介绍二阶广义积分器锁相环。
一、原理二阶广义积分器锁相环由相位检测器、低通滤波器和积分器组成。
其中，相位检测器用于比较参考信号和输入信号的相位差，产生一个误差信号。
低通滤波器用于滤除误差信号中的高频成分，使其成为一个平滑的控制信号。
积分器则对控制信号进行积分，得到一个相位调整信号，用于调整输入信号的相位。
通过不断迭代，最终实现输入信号与参考信号的相位和频率的锁定。
二、应用二阶广义积分器锁相环在通信系统中的应用非常广泛。
例如，它可以用于解调和调制信号，实现信号的解调和调制。
另外，它还可以用于频率合成器中，实现精确的频率合成。
此外，在自动控制系统中，二阶广义积分器锁相环可以用于跟踪和锁定输入信号的频率，从而实现对系统的稳定控制。
三、优缺点二阶广义积分器锁相环具有如下优点：1. 高精度：二阶积分器可以实现对输入信号的精确积分，从而实现高精度的相位和频率锁定。
2. 快速响应：广义积分器结构使得系统具有快速响应的特点，能够快速跟踪输入信号的变化。
3. 稳定性好：锁相环具有良好的稳定性，能够在输入信号发生变化时迅速调整输出信号，保持稳定的相位和频率。
4. 抗干扰能力强：锁相环通过滤波器对输入信号进行滤波，可以抑制噪声和干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
然而，二阶广义积分器锁相环也存在一些缺点：1. 系统复杂性高：锁相环系统由多个模块组成，需要精确的参数调节和把握，增加了系统的设计和调试难度。
2. 非线性特性：锁相环系统在某些情况下可能会出现非线性特性，导致输出信号产生失真。
3. 抖动问题：锁相环系统在相位调整过程中可能出现抖动现象，影响系统的稳定性和精度。
总结：二阶广义积分器锁相环是一种常见的控制系统结构，具有高精度、快速响应、稳定性好和抗干扰能力强等优点。
基于二阶广义积分器新能源船舶电网锁相技术_王国玲
摘 要： 基于新能源发电单元与柴油发电机组并联构成的新能源混合动力船舶，针对船舶电网具有
三相不平衡、含低次谐波、直流偏压以及负载突变时电压与频率瞬态波动大等固有电能质量不佳问
题、新能源接口逆变器锁相要求，依据二阶广义积分器（ SOGI） 具有的低通与带通特性，提出了一种
适应于的新能源混合动力船舶交流电力系统锁相电路结构 SOGI-FDE-FLL，包括基于 SOGI 的锁频
Phase-locked loop technique in new energy shipboard grid based on second-order generalized integrators
WANG Guo-ling， HE Fu-qiao， LIU Xu， LI Zhen-yu， XU Shun-xiao
第 24 卷 第 7 期 2020 年 7 月
电机与控制学报 Electric Machines and Control
Vol. 24 No. 7 Jul． 2020
基于二阶广义积分器新能源船舶电网锁相技术
王国玲， 何富桥， 刘旭， 李振宇， 许顺孝
（ 集美大学 福建省船舶与海洋工程重点实验室，福建 厦门 361021）
0引言
随着传统化石能源的日益枯竭与船舶污染问题 日益突显，节 能 减 排 已 成 为 航 运 界 关 注 的 焦 点［1］， 太阳能、风能等可再生新能源在船舶上利用，受到越 来越多的学者关注。然而，新能源的间歇性、船体的 体量与铺设面积有限，决定了其发电特性为容量有 限且不稳定、不连续、随气候条件变化大的特点，故 目前只能应用于航行距离不远的小型船舶上［2］，而 将新能源与传统化石能源相结合所构成的混合动力 船舶，更契合于船舶电力系统的发展趋势［3 － 6］。
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二阶广义积分滤除高次谐波
广义积分(filtering)是一种信号处理的方法，用于滤除高次谐波(nth harmonic)。
在信号处理中，高次谐波是频率高于基波的倍数的谐波成分。
二阶广义积分(filtering)是一种特定的滤波器(filter)设计方法。
它可以通过对信号的连续积分来增加对高次谐波的抑制。
具体来说，二阶广义积分滤除高次谐波的过程是将输入信号通过一个二阶积分器(integrator)。
积分器是一种用于计算输入信号的积分值的电路或算法。
通过对输入信号进行连续积分，二阶广义积分滤波器可以使高频成分被逐渐抑制，从而达到滤除高次谐波的效果。
需要注意的是，滤波器的设计应根据具体应用的要求和信号的特性进行调整。
在应用二阶广义积分滤除高次谐波时，需要考虑信号的频率范围、幅度变化等因素，以获得更好的滤波效果。
总之，二阶广义积分是一种有效的信号处理方法，可以用于滤除高次谐波。
它通过使用二阶积分器对信号进行连续积分来实现这一目标。
在实际应用中，需要根据信号的特性和要求进行适当的滤波器设计。