单相锁相环总结

可以使Vq 趋于零，实现锁相的效果。
求导环节 V
Vd
V
dq V q

V
* q

0
ff

PI

1
sin/cos
1 S

此法一般适用于理想电网电压条件，如电压为非理想电压，则会存在问题。例如，当 电网电压存在阶跃是，无法构成虚拟两相；当电网电压存在谐波时，也会在输出的鉴相信 号中引入相应谐波干扰信号。
迟环节得到电压正交量，该方法保证了两组数据的同时性，保证了实时性，提高了算法的 精度。
然后将V 和V 通过 dq 变换转化为以 为角速度的旋转坐标系下的量Vd 和Vq ，变换
所使用的角度为锁相环的输出 。以 d 轴方向为电压U 参考方向，则Vq 的值反映了锁相环
输出电压相位与实际电压相位的差值大小。图中 ff 为电网电压角频率，通过 PI 的调节，
延迟 90°来获得正交电压信号，降低了系统的响应速度，对电压谐波也较为敏感，最 重要的是，无法准确实现延迟 90°。
2、基于微分法虚拟两相的单相锁相环
设电压U 在 坐标系中的投影分别为V U cos(t ) 和V U sin(t ) ，因
此V 可由V 通过求导变换得到，由此得到了一组正交的电压量。这相较于传统的通过延
2、基于输入信号重构的单相锁相环 采用自适应滤波理论来重构其输入信号的基频分量，相位角不需要经任何延迟，从鉴
相器输出端直接得到。 具有较大好的动态快速性，但是对电网电压谐波较为敏感。
2、基于两相正交变量的单相锁相环
1、基于延迟法虚拟两相的单相锁相环
采用 90°延迟模块产生与输入电网电压信号V 相差 90°的电压信号V ，由此构成 静止正交坐标系。
锁相环：跟踪、锁定交流信号的相位，还可提供有关信号的频率和幅值信息。 锁相环可以实时调整、自动控制，以保证相位的同步。软件锁相环相比于硬件锁相具 有设计方便、修改灵活的优点，不需要复杂的硬件电路即可实现相关功能。 单相软件锁相环（SPLL）有两种设计思路。一是基于单相变量的设计思路，而是基于 两相正交变量的设计思路。 一、基于单相变量的设计思路 1、基于虚拟平均无功鉴相的单相锁相环
其中一阶滤波器的截止频率敏感的。
) 假设输入电压基波分量 ei V cos ，令鉴相器输出的电压相位为 ，那么定义一虚
) 拟电流 i sin ，并定义两者的乘积为虚拟无功电流，取出其中的 2 次谐波后，即为虚拟 无功功率平均值 p 。通过闭环控制使 p =0，从而实现相位锁定。
结构简单，但是采用了低通滤波器，因此会有较大系统延迟；若输入信号中有谐波存 在，则会在鉴相输出信号中引入响应谐波信号，使得低通滤波器难以设计实现要求。
3、基于 Park 反变换虚拟两相的单相锁相环
将电网电压信号V 和内部变换产生的信号V 作为 Park 变换的输入信号，为了提高系 统的稳定性，将 Park 变换后的Vd 和Vq 分别进行滤波，再将滤波后的Vd' 和Vq' 进行 Park 反 变换后以获得V ，而Vd' 作为锁相环鉴相器（PD）的输出信号。考虑到系统的快速响应性，