延时信号消除法误差分析
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现代驱动与控制
： 磅 ｈ 红
延 时信 号 消 除 法 误 差 分 析
曹仁廷
青 岛 大学 （ ７ ５ ０ ０ ０ ０）
Ｅｒ ｒ ｏｒ Ａｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ Ｆｏｒ Ｄ ＳＣ ＣＡＯ Ｒｅ ｎｔ ｉ ｎ ｇ
Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
摘 要： 研 究了一种 在线检 测三 相正、 负序 分量 的方
换器通常工作在强烈的扰动情况下， 这些扰动可 能导致风机关机［ 。 许多意外关机 都可以通 过设 计鲁棒性较强的电流控制器加 以解决 ， 这些控制 器分别对正、 负序 电网电压 进行控制［ 。 在三相 ＵＰ Ｓ 的应 用中， 负载侧逆变器需要能够带不平衡 负载 ， 然而采用旋转控制的方法在不平衡负载作
率） ， 正序 分量表现为直流 ， 而负序分 量表 现为
倍频 的交流 ［ ５ ｌ 。 为了得到正序分 量信息 ， 需要将 交流成 分滤 除。 文献 ［ ６ ］ 提 出可以采用采用 陷波
器的方法将倍频的成分滤 除， 但是设计陷波器带 宽较大时， 动态超调会较 大； 如设计带宽较小 ， 则动态 响应会变慢 。 此外 ， 当电网频率发 生偏移 时， 陷波器参数需要 自 适应才 能得到较好的提取
法， 即延 时信号消 除法 （ ＤＳ Ｃ） 。 在 实 际电网发生 频率偏 移 时， 对Ｄ Ｓ Ｃ 产生 的误 差进行了理论分析 ， 提 出了减小 电
网频 率偏移对 ＤＳ Ｃ误差影 响的方 法。 并对一 台１ ０ ０ ｋ Ｗ的
并 网样 机进 行实验 ， 验 证 了该方 案的有 效性 。
ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － ｐｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｂ ｙ ＤＳ Ｃ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｇ ｒ ｉ ｄ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ，ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｉ ｄ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ａ ｌ Ｏ Ｏ ｋ Ｗ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｔ ｙ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｋ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｉ ｄ ｗａ ｓ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ， ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ — ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ．
效果。 文献 ［ ７ ］ 提 出了一种延 时信号消除法 （ Ｄｅ —
ｌ ａ ｙ ｅ ｄ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， 简 称 ＤＳ Ｃ） ， 此 方 法
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
序分量信息 （ 毫秒级 ） 。 在 风 机 并 网 的应 用 中， 变
．
进行构造消除。 此方法 已经成功应用在了Ｓ Ｔ ＡＴ — ＣＯ Ｍ的 电压 闪变 抑 制 ［ ８ ］ 和Ｓ Ｓ 百度文库的串联 补偿 中［ 。
ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
基于对原始信号１ ／ ４ 周期延 时 （ ５ ０ Ｈｚ 对应５ Ｉ ｌ ｌ ｓ ） 在并 网变 换器和 电压源型 带载逆变器 的诸 多应用 中， 对 电压 和电流 进行正 、 负序检 测是非 常必要 的。 在运用ｓ Ｓ Ｃ 对电压跌落进行补偿时， 由于 电压的跌落多数是因短路故障造成的， 这些 故障虽然会在几十毫秒 内消除， 但是会引起 电网 电压不平衡 （ 包含了负序 分量［ ］ ） 。 因此 ， 检 测系 统需要在 很短 的时间内提 供 准确的电网电压各
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ：Ａｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｌ ｌ ｅ ｄ ａ ｓ ＤＳ Ｃ
（ Ｄｅ ｌ ａ ｙ ｅ ｄ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｃａ ｎ ｃ ｅ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ｔ ｏ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ
关键 词 ： 正负序 提 取
分析 中图 分 类 号 ： ＴＭ ３ １ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ
频 率偏 移
数字 控制 误 差
用下输出电压会产生负序和零序分量， 因此对负 序和零序分量进行提取及控制是很有必要的［ ４ ］ ｏ
在 旋 转坐标 系下 （ 旋转 角速 度 同步 电网频
ＤＯＩ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ５ ． ０ ０ ７
： 磅 ｈ 红
延 时信 号 消 除 法 误 差 分 析
曹仁廷
青 岛 大学 （ ７ ５ ０ ０ ０ ０）
Ｅｒ ｒ ｏｒ Ａｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ Ｆｏｒ Ｄ ＳＣ ＣＡＯ Ｒｅ ｎｔ ｉ ｎ ｇ
Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
摘 要： 研 究了一种 在线检 测三 相正、 负序 分量 的方
换器通常工作在强烈的扰动情况下， 这些扰动可 能导致风机关机［ 。 许多意外关机 都可以通 过设 计鲁棒性较强的电流控制器加 以解决 ， 这些控制 器分别对正、 负序 电网电压 进行控制［ 。 在三相 ＵＰ Ｓ 的应 用中， 负载侧逆变器需要能够带不平衡 负载 ， 然而采用旋转控制的方法在不平衡负载作
率） ， 正序 分量表现为直流 ， 而负序分 量表 现为
倍频 的交流 ［ ５ ｌ 。 为了得到正序分 量信息 ， 需要将 交流成 分滤 除。 文献 ［ ６ ］ 提 出可以采用采用 陷波
器的方法将倍频的成分滤 除， 但是设计陷波器带 宽较大时， 动态超调会较 大； 如设计带宽较小 ， 则动态 响应会变慢 。 此外 ， 当电网频率发 生偏移 时， 陷波器参数需要 自 适应才 能得到较好的提取
法， 即延 时信号消 除法 （ ＤＳ Ｃ） 。 在 实 际电网发生 频率偏 移 时， 对Ｄ Ｓ Ｃ 产生 的误 差进行了理论分析 ， 提 出了减小 电
网频 率偏移对 ＤＳ Ｃ误差影 响的方 法。 并对一 台１ ０ ０ ｋ Ｗ的
并 网样 机进 行实验 ， 验 证 了该方 案的有 效性 。
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效果。 文献 ［ ７ ］ 提 出了一种延 时信号消除法 （ Ｄｅ —
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基于对原始信号１ ／ ４ 周期延 时 （ ５ ０ Ｈｚ 对应５ Ｉ ｌ ｌ ｓ ） 在并 网变 换器和 电压源型 带载逆变器 的诸 多应用 中， 对 电压 和电流 进行正 、 负序检 测是非 常必要 的。 在运用ｓ Ｓ Ｃ 对电压跌落进行补偿时， 由于 电压的跌落多数是因短路故障造成的， 这些 故障虽然会在几十毫秒 内消除， 但是会引起 电网 电压不平衡 （ 包含了负序 分量［ ］ ） 。 因此 ， 检 测系 统需要在 很短 的时间内提 供 准确的电网电压各
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ：Ａｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｌ ｌ ｅ ｄ ａ ｓ ＤＳ Ｃ
（ Ｄｅ ｌ ａ ｙ ｅ ｄ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｃａ ｎ ｃ ｅ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ｔ ｏ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ
关键 词 ： 正负序 提 取
分析 中图 分 类 号 ： ＴＭ ３ １ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ
频 率偏 移
数字 控制 误 差
用下输出电压会产生负序和零序分量， 因此对负 序和零序分量进行提取及控制是很有必要的［ ４ ］ ｏ
在 旋 转坐标 系下 （ 旋转 角速 度 同步 电网频
ＤＯＩ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ５ ． ０ ０ ７