基于分数阶广义积分器的电网同步技术

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2022年第3期北京时间：

作者：何宇，邓小龙，罗琦

单位：何宇,江苏信息职业技术学院 智能工程学院, 无锡, 214153,邓小龙,江苏信息职业技术学院 智能工程学院, 无锡, 214153,罗琦,南京信息工程大学 自动化学院, 南京, 210044

摘要：前置滤波结构的锁相环(PLL)是研究电网同步技术的强有力工具.但二阶广义积分器型PLL、复数滤波器型PLL等常用PLL的动态性能因前级结构的截止频率偏低而受到制约.为此,本文提出一种基于分数阶广义积分器的三相PLL技术.该PLL的前级滤波结构由分数阶积分器构成,能够生成两个相位差为45°的斜交信号,经过相关线性运算,可从该对斜交信号中提取出电网电压的正负序分量.结合后级的同步旋转坐标系PLL,建立整个PLL系统的数学模型,并利用三阶最佳设计法对系统进行了校正,确定相关控制参数.研究发现,分数阶广义积分器的截止频率明显高于二阶广义积分器,有利于改善PLL系统的动态品质.仿真和实验结果表明,相比多重二阶广义积分器型PLL,所提PLL的动态性能更佳.

关键词：锁相环;动态性能;分数阶;广义积分器

基金资助：江苏省高等学校自然科学研究项目(19KJB460028);国家自然科学基金(61573193);江苏省高等学校优秀科技创新团队项目(2019SJK07);江苏信息职业技术学院2020年重点科研课题(JSITKY202008);2022年度江苏高校青蓝工程