State estimation of power grid under smart grid integration based on FFCD-SOGI-PLL

Abstract

在智能电网与新能源发电融合背景下, 电力电子接口装置的大量使用将给系统引入额外的直流偏置。因此, 电网电压信息获取算法的直流偏置抑制能力变得至关重要。二阶广义积分器锁相环(SOGI-PLL)广泛应用于电网信息的同步与提取, 可以有效抑制频率波动和相位跳变对电网状态估计精度的影响, 但其自适应频率反馈环节在实现谐波抑制的同时, 对于电网中含有的直流偏置非常敏感。针对这一问题, 提出了一种固定频率反馈的级联SOGI-PLL(FFCD-SOGI-PLL), 使用级联结构输入固定电网标称频率, 实现信号直流分量滤除, 增强了谐波抑制性能。通过小信号模型给出其稳定性分析和参数设计方法。实验结果表明, 在电网电压含有直流分量、谐波以及电网电压跌落时, 设计的FFCD-SOGI-PLL可以快速稳定地对电网电压状态信息进行精确估计。