基于异步发电机系统的双派克锁相环Matlab仿真

0引言锁相环广泛应用于如电能质量分析、电力系统保护、并网变换器以及无功补偿等现代工业控制领域。已有研究人员对单dq通过分析电压矢量的坐标变换和坐标系三相锁相环算法PI控制和跟踪理想电压条件；此外，一些研究人员还提出了增强锁相环(EPLL)方案是每个锁相环通过带滤波器产生一对正交信号v和jv,能获得电压正序分量，电网基频采样能力强。本文提出以双为基础dq通过跟踪异步发电机三相端电压的振幅、频率和相位，验证了坐标系的自解耦三相锁相环的正确性。异步发电机数学模型分析11.1 SEIG在数学分析自励异步发电机之前，应确定以下假设条件。(1)激磁电感随激磁电流动态变化，其他参数不随外界情况变化。(2)三相绕组参数对称，只考虑气隙磁动势的基波分量。在满足上述条件后，当三相异步发电机带电阻负载时，dq坐标系下的等效电路如图1所示。图1(a) d轴等效电路图1(b) q静态坐标系下轴等效电路异步发电机的临态方程，即pi=Ai Bu (1)idpd=(2)2221S R MR M M RM S RM R R MS R M S MM SR S S RM SS MS R R SR L LR L L LL R LL L R LAL L L R L L LR L L LL L R LL L R Lωωωωωωω?-?-???---??=??--????-??(3)00100RRS R M MMLLBL??????=-?-?????-??(4)1 1 2 2Ti=?i i i i???(5)d qu=?u u???(6)ω转子电角速度(rad/s);LM定转子等效互感(H);LS、LR定转子等效电感(H);RS、RR定转子等效电阻(Ω);id1、iq1、id2、iq22双相静止坐标定转子电流(A);ud1、uq1-定子电压(V)定转子绕组之间存在互感LM,mm mm mm mm m0.3754 1.1781.9498/(4.0158) 1.178 2.1683.2154/(8.0301) 2.168 3.1581.7919/(3.0769) 3.158 4.2431.5628/(2.1413) 4.243ii iM i ii ii i? ≤? ≤?=? ≤ ≤? ≥?(7)定转子电流可用于表示励磁电流，即1 2221 2)(m d dq qi ii =ii (8)1.异步发电机仿真模型异步发电机仿真模块通过Matlab该软件编程了其临时数学模型，考虑了激磁电流与激磁电感之间的非线性关系，并用分段函数描述，以反映磁路饱和。使用异步发电机Simulink中的Matlab Function一个模块包装Simulink函数。定子电流、转子电流、定子电压子电流、转子电流、定子电压和电机转速，输出为定子电流和转子电流的微分量。异步电机的参数如下：额定频率为50Hz,额定电流5A,额定电压380V,额定功率2.2kw,定子Y型接法，2对极，额定转速1420rpm,L1=L2′=0.0108H,R1=2.8Ω,R2=3.2Ω。连接到图2中Matlab Function模拟模块后面是积分模块，该模块对前面的电流微分量进行积分。由于实际中电机肯定存在剩磁,故在积分模块中初始值设置为一较小数值以代表机内剩磁。输出定子，转子电流dq0坐标系统下的值，然后通过坐标转换转换成abc坐标系下。由于模拟模型中通用模块的应用信号为非电信号，控制电流源的作用是将通用信号转换为电气模块。连