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随着科学技术的日益发展,越来越多的电力电子装置被应用到电力系统中。而在这些电力电子装置中,很多都要求准确的电网电压相位同步信号,锁相环技术是获得电网电压同步信号最常用的技术之一,在实际应用中,特别是大规模新能源电网发电场合,常常要求电力电子装置适应非理想电网环境(三相不平衡、相位突变、电压跌落或骤升、频率变化、谐波污染),这就对锁相环提出更高的技术性能要求。 论文对非理想电网电压的锁相方法进行了研究。首先,详细阐述了近几年常用的几种锁相环方法,并分析了它们的优缺点;其次,详细分析了锁相环的基本原理及组成;再次,根据传统锁相方法的不足,相应地提出基于双二阶广义积分器的软件锁相环和基于双二阶广义积分器与卡尔曼滤波的软件锁频环,要求这两种方法适应于非理想电网电压环境,并能消除直流偏置对得到结果的影响。通过在Matlab/Simulink中搭建的仿真模型,通过传统方法与提出方法的仿真对比,证明了该方案的正确性和有效性。 最后,在基于TMS320F28335 DSP为核心的实验平台,包括信号采样调理电路、保护电路、控制电路和电压霍尔采样电路,设计了基于TMS320tr28335 DSP的相应锁相环算法软件流程及程序,并用Chroma61511可编程交流电源模拟非理想电网环境,实验结果表明所提出的两种方法的正确性、有效性。