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计及双二阶锁相环动态过程影响的锁相偏差检测及相位补偿
Phase-Locked Loop Deviation Detection and Phase Compensation Considering Dynamic Process of Dual Second-Order PLL
郑涛刘昱彤章若竹艾静雯 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40
新能源并网系统故障时易引发电压跌落与相位跳变，负荷不均及不对称故障将导致三相电压不平衡，进而引起双二阶广义积分器锁相环（DSOGI-PLL）产生锁相偏差，影响新能源输出特性。本文结合电网电压不平衡下正序相位跳变机理与DSOGI-PLL动态过程，基于小信号模型推导锁相偏差动态解析式，并采用波形拟合法扩展至大相位跳变场景；以光伏逆变器为例，分析PLL动态对输出电流的影响，推导故障电流表达式，提出基于锁相偏差解析的相位补偿策略，实现PCC电压相位的快速准确追踪。Matlab/Simulink仿真验证了...
解读: 该锁相偏差检测与相位补偿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的并网控制具有重要应用价值。文章针对电网不平衡故障下DSOGI-PLL的动态偏差问题，提出基于解析模型的快速相位补偿策略，可直接应用于阳光电源跟网型GFL控制算法优化，提升弱电网和故障工况下的锁相精度与动态响应速度。该技术对Po...
考虑时变扰动的高阶广义积分器ESO锁相环
High-Order Generalized Integrator ESO-Based PLL Considering Time-Varying Disturbances
Qi Liu · Li Zhang · Wei Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
锁相环（PLL）是并网应用的核心。基于广义积分器（GI）的扩展状态观测器（ESO）锁相环（GIESO-PLL）因其优异的周期性扰动抑制能力而备受关注，但GI单元的使用会削弱系统动态响应。为此，本文提出了一种高阶GIESO-PLL，以有效处理各种时变扰动并优化动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要价值。在弱电网或谐波干扰严重的复杂电网环境下，传统的PLL往往面临锁相失稳或动态响应慢的问题。该高阶GIESO-PLL方案通过增强对时变扰动的抑制能力，能显著提升阳光电源逆变设备在复杂工况下的并网稳定...
弱电网下LCL型并网变换器锁相环控制器的改进设计
Improved Design of PLL Controller for LCL-Type Grid-Connected Converter in Weak Grid
Donghai Zhu · Shiying Zhou · Xudong Zou · Yong Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
当LCL型变换器接入弱电网时，电流控制与锁相环（PLL）会通过公共耦合点电压产生耦合作用。传统PLL设计方法忽略了这种交互，导致系统动态性能恶化甚至失稳。本文提出了一种改进的PLL控制器设计方法，旨在解决弱电网环境下的交互影响，提升并网系统的稳定性和鲁棒性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如高比例可再生能源接入的远端电网）下的并网稳定性问题。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该技术对于优化阳光电源逆变器的PLL算法、提升在复杂电网环境下的抗干扰能力至关重要。建议研发团队参考该改进设计，优化iSolarCloud智能运维平...
一种增强弱电网下变换器稳定性的新型锁相环结构
A Novel Phase-Locked Loop Structure to Enhance Converter Stability in Weak Grids
Xiaoqiang Guo · Shiqi Zhang · Zhixing Yan · Yupeng Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
锁相环（PLL）是变换器与电网同步的核心。然而，传统双二阶广义积分器锁相环（DSOGI-PLL）在弱电网下存在不对称动态特性，易引发频率耦合及次/超同步振荡。本文分析了其耦合机理，并提出了一种新型PLL结构以提升弱电网下变换器的稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性痛点。随着光伏渗透率提升，电网强度下降，传统PLL易导致振荡风险。该新型PLL结构可直接优化阳光电源逆变器的控制算法，提升产品在复杂电网环境下的适应性和抗扰动能力，保障电站稳定运行。建议研发团队评估该结构在iSolarCloud...
面向风力发电机组永磁同步发电机无传感器控制的计算高效型有限位置集锁相环
Computationally Efficient Finite-Position-Set-Phase-Locked Loop for Sensorless Control of PMSGs in Wind Turbine Applications
Mohamed Abdelrahem · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）已广泛应用于电力电子和电机驱动领域。其原理被扩展至锁相环（PLL），形成了用于风力发电机组（WTA）中永磁同步发电机（PMSG）无传感器控制的有限位置集锁相环（FPS-PLL）。针对传统FPS-PLL计算量大的问题，本文提出了一种计算高效的优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。在风电领域，无传感器控制技术能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。FPS-PLL作为一种基于模型预测控制思想的算法，能够提升发电机侧变流器的动态响应速度和电网适应性。建议研发团队关注该算法的计算效率优化路径，将其集成至阳光电源的风电变流器控制平台中，以...
一种用于三相电压源变换器暂态稳定性提升的双环频率前馈锁相环
A Dual-Loop Frequency-Feedforward PLL for Three-Phase VSC Transient Stability Improvement
Yuqi Fu · Zhi Jin Zhang · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种双环频率前馈锁相环（DLFF-PLL）。该结构无需传统同步参考坐标系锁相环中常用的积分型环路补偿器，即可实现角度和频率的跟踪。通过双环结构分别跟踪频率和相位，并利用前馈滤波器提供识别出的频率信息，显著提升了三相电压源变换器在弱电网条件下的暂态稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在当前高比例可再生能源接入的弱电网场景下，传统PLL易失稳，该DLFF-PLL方案通过消除积分环节并引入频率前馈，能显著提升逆变器在电网电压跌落或频率波动时的暂态响应速度与稳...
基于非频率相关传输延迟锁相环的再审视：频率偏差下的性能提升
A Second Look on Nonfrequency-Dependent Transport Delay-Based PLL: Performance Enhancement Under Frequency Deviations
Mohd. Afroz Akhtar · Suman Saha · Ramandip Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文探讨了单相传输延迟锁相环（TD-PLL）在频率偏差下的性能表现。针对现有的非频率相关TD-PLL（NTD-PLL）在处理相位偏移和二倍频振荡误差时的局限性进行了深入分析，旨在优化其在电网频率波动环境下的同步精度与稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是单相户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）。在弱电网或频率波动较大的应用场景下，锁相环（PLL）的同步精度直接影响并网电流质量与系统稳定性。本文提出的改进型TD-PLL算法能有效抑制频率偏差引起的二倍频波动，提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队...
一种用于大电网扰动下DDV-PLL精确暂态分析的改进大信号模型
An Improved Large-Signal Model for Accurate Transient Analysis of DDV-PLL Under Large Grid Disturbance Conditions
Yazhao Yang · Li Zhang · Qi Liu · Diaa-Eldin A. Mansour · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对电网电压幅值波动，直接除法锁相环（DDV-PLL）因结构简单被广泛应用。然而，传统DDV-PLL模型无法准确描述大电网扰动下的暂态行为。本文提出了一种更精确的DDV-PLL大信号模型，充分考虑了电网电压的影响，提升了系统在复杂电网环境下的稳定性分析精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）的并网控制。在弱电网或复杂电网扰动工况下，锁相环（PLL）的稳定性是保证设备不脱网的关键。该改进的大信号模型能更精准地预测组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器在故障期间的暂态响应，有助于优化控制参数设计，提升产品在低电...
电网故障下多并联锁相环同步逆变器的暂态稳定性分析与协调相位控制方法
Transient Stability Analysis and Coordinated Phase Control Method for Multiparallel PLL-Synchronized Inverters During Grid Fault
Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了多台组串式逆变器并联接入电网时，在电网电压跌落故障下的暂态稳定性问题。针对基于锁相环（PLL）同步的逆变器在严重故障下易失稳的现象，提出了一种协调相位控制方法，以提升多机并联系统的并网稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式逆变器。在大型地面光伏电站中，多机并联后的谐振与同步稳定性是提升电网适应性的关键。通过引入文中的协调相位控制策略，可优化阳光电源逆变器在弱电网或复杂故障环境下的LVRT（低电压穿越）表现，减少故障期间的脱网风险。建议研发团队将其控制逻辑集成至iSolarCl...
基于dq轴级联延迟信号消除的锁相环：分析、设计及与基于移动平均滤波器的锁相环比较
dq-Frame Cascaded Delayed Signal Cancellation- Based PLL: Analysis, Design, and Comparison With Moving Average Filter-Based PLL
Saeed Golestan · Malek Ramezani · Josep M. Guerrero · Mohammad Monfared · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
为提升电网异常工况下锁相环（PLL）的性能，本文研究了环路内与环路前置滤波技术。文章提出了一种基于级联延迟信号消除（CDSC）的dq轴锁相环，通过对比移动平均滤波器（MAF）型PLL，分析了其在复杂电网环境下的动态响应与滤波性能，旨在优化并网控制的稳定性与精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。在弱电网环境下，电网电压畸变和不平衡会严重影响光伏逆变器（如组串式/集中式）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）的并网稳定性。CDSC-PLL相比传统MAF-PLL具有更快的动态响应速度和更强的谐波抑制能力，能显著提升产品在复杂电网下的低电压...
基于MAF预滤波级的锁相环：小信号建模与性能增强
PLL With MAF-Based Prefiltering Stage: Small-Signal Modeling and Performance Enhancement
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Ana Vidal · Alejandro G. Yepes 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文针对三相同步参考坐标系锁相环（SRF-PLL）在不平衡及谐波畸变电网下性能下降的问题，提出了一种基于移动平均滤波器（MAF）的预滤波级方案。通过小信号建模分析，优化了锁相环的动态响应与滤波性能，有效提升了复杂电网环境下的参数检测精度与系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）至关重要。在当前弱电网接入及电网谐波干扰日益严重的背景下，提升锁相环的抗干扰能力是确保逆变器并网稳定性的核心。通过引入MAF预滤波级，可显著增强阳光电源产品在复杂电网环境下的低电压穿越（LVRT）及电能...
锁相环对构网型与跟网型互联变换器稳定性的影响
Influence of PLL on Stability of Interconnected Grid-Forming and Grid-Following Converters
Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zejie Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文分析了锁相环（PLL）对构网型与跟网型（GFL）变换器互联系统小信号稳定性的影响。研究发现，当GFL变换器所采用的PLL带宽较低时，系统极易出现不稳定现象。实验结果验证了上述理论分析的正确性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网场景下的应用日益广泛，构网型（GFM）与跟网型（GFL）设备的混合并网成为常态。本文揭示的低带宽PLL导致的失稳机制，对阳光电源优化iSolarCloud智能运维平台下的并网控制策略具有重要指导意义。建议在产品开发中，针对多机并联场景优化...
一种消除SRF-PLL直流相位误差的前馈补偿方法
A Forward Compensation Method to Eliminate DC Phase Error in SRF-PLL
Yuchen Wang · Hengliang Zhang · Kai Liu · Mingjin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对II型同步参考坐标系锁相环（SRF-PLL）在输入信号频率斜坡变化时无法精确跟踪相位的问题，本文提出了一种前馈补偿（FC）模块。该方法在解决相位跟踪误差的同时，避免了III型SRF-PLL可能引发的稳定性问题，提升了并网控制的动态性能。
解读: 锁相环（PLL）是阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）并网控制的核心环节。在弱电网或电网频率波动剧烈的场景下，PLL的动态跟踪精度直接影响逆变器的并网稳定性与电能质量。该前馈补偿方法在不牺牲系统稳定性的前提下消除了相位误差，对于提升阳光电源PowerTitan储能系统及大型光伏电站...
一种用于NTD-PLL幅度估计器的系统化设计方法：异常电网扰动下的性能提升
A Systematic Approach to Design Amplitude Estimators for NTD-PLL: Performance Improvement Under Abnormal Grid Disturbances
Mohd. Afroz Akhtar · Suman Saha · Dibyendu Pal · Anant Kumar Verma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
非频率相关传输延迟锁相环（NTD-PLL）旨在改善频率偏差下的相位和频率估计。然而，其幅度估计在异常电网扰动下存在较大的二倍频振荡。本文提出了一种系统化设计方法，通过优化幅度估计器结构，有效抑制了振荡，提升了在弱电网及异常扰动下的同步性能。
解读: 该研究直接优化了并网控制的核心算法——锁相环（PLL）。对于阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack系列），在弱电网或复杂电网扰动环境下，锁相环的鲁棒性直接决定了系统的并网稳定性。该方法通过抑制幅度估计中的二倍频振荡，能显著提升逆变器在电压跌...
面向弱电网下快速锁相环同步逆变器的增强型q轴电压积分阻尼控制
Enhanced Q-Axis Voltage-Integral Damping Control for Fast PLL-Synchronized Inverters in Weak Grids
Feifan Chen · Liang Zhao · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
锁相环（PLL）是并网逆变器常用的同步控制方法。在弱电网互联条件下，特别是当PLL设计为高控制带宽时，逆变器的稳定性较差。为解决此挑战，本文提出了一种增强型q轴电压积分阻尼控制策略，在提升系统稳定性的同时，优化了逆变器在弱电网下的动态响应性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。随着全球光伏电站向弱电网区域（如偏远地区、长距离输电网）延伸，高带宽PLL带来的振荡风险是行业痛点。该阻尼控制策略可直接集成至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制算法中，显著提升产品在弱电网环境下的并...
一种用于单相应用的非自适应窗口锁相环
A Nonadaptive Window-Based PLL for Single-Phase Applications
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan C. Vasquez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
矩形窗口滤波器（即移动平均滤波器MAF）常作为环内滤波器应用于单相锁相环（PLL）。然而，环内MAF会引入较大的相位延迟，从而影响PLL的动态响应性能。本文提出了一种非自适应窗口锁相环，旨在优化单相系统在电网电压扰动下的同步性能与动态响应速度。
解读: 该技术直接关联阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业单相逆变器产品线。在单相并网应用中，锁相环的动态性能直接影响逆变器在弱电网或电网电压畸变环境下的稳定性。通过优化MAF带来的相位延迟，可以提升逆变器在电网电压跌落或谐波干扰下的抗扰能力，增强产品的并网适应性。建议研发团队评估该非自适应窗口算法在iSo...
考虑顺序切换方案的基于锁相环的可再生能源发电机建模与暂态同步稳定性分析
Modeling and Transient Synchronization Stability Analysis for PLL-Based Renewable Energy Generator Considering Sequential Switching Schemes
Jinxin Pei · Jun Yao · Yuan Liu · Shiyue Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了基于锁相环（PLL）的可再生能源发电机（REG）在电网故障下的同步特性。通过分析PLL的非线性行为及控制系统内部的顺序切换动作，揭示了其对系统暂态同步稳定性的影响，为提升光伏及储能逆变器在弱电网环境下的并网稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器在复杂电网环境下的运行稳定性。随着电网弱化，基于PLL的跟网型（GFL）控制策略在故障期间极易发生失稳。建议研发团队参考文中的非线性建模方法，优化逆变器在电网电压跌落或切换过程中的锁相环动态响应，提升产品在弱电...
一种基于SAI且无需级联SOGI的非理想电网下双倍频锁相环
A Double Fundamental Frequency PLL Without Cascaded SOGI Only Based on SAI Under Nonideal Grid Conditions
Zhaoyang Yan · Yidan Feng · Baode Wang · Jiaxue Meng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
锁相环（PLL）是变流器并网同步的关键技术。针对传统同步旋转坐标系PLL在不平衡电网条件下存在的局限性，本文提出了一种仅基于自适应积分器（SAI）的锁相环方案，无需级联二阶广义积分器（SOGI），有效提升了非理想电网条件下的同步性能。
解读: 该技术直接优化了阳光电源核心产品（组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）的并网控制算法。在弱电网或电网电压不平衡等复杂工况下，传统的SOGI-PLL结构复杂且计算资源占用高，而该基于SAI的方案简化了控制逻辑，能显著提升逆变器在恶劣电网环境下的同步稳定性和动态响应速度。建议研发团队在iSola...
对称控制并网逆变器的比较研究
Comparative Study of Symmetrical Controlled Grid-Connected Inverters
Shuning Gao · Haoran Zhao · Peng Wang · Yonghao Gui 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对传统同步参考系锁相环（PLL）在非对称动态下导致的系统复杂性及并网电压源变换器稳定性问题，对三种对称控制策略（含对称PLL的电压定向控制、电压调制直接功率控制等）进行了导纳建模与比较分析，旨在提升并网系统的稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网控制技术。随着全球电网环境日益复杂（弱电网场景增多），传统的PLL控制方案在稳定性上存在局限。本文提出的对称控制策略及导纳建模方法，可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的并网算法，提升设备在复杂电网下的...
一种基于SOGI的交叉耦合滤波方法，用于低成本PMSM驱动中的速度与位置估计
An SOGI-Based Cross-Coupled Filtering Method for Speed and Position Estimation in Low-Cost PMSM Drives Using Hall-Effect Sensors
Kuan Dang · Wei Li · Wei Chen · Gaolin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种基于二阶广义积分器（SOGI）和锁相环（PLL）的CCSOGI-PLL方法，旨在从永磁同步电机（PMSM）的霍尔传感器信号中提取高分辨率的转子位置和速度。通过引入陷波系数，该方法实现了对信号的精确滤波与跟踪，有效提升了低成本驱动系统的控制精度。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机（PMSM）的高效驱动控制。对于阳光电源而言，该算法可优化电动汽车充电桩内部功率模块的散热风扇控制，或提升储能系统及逆变器中辅助电机驱动的响应速度与精度。通过引入SOGI-PLL技术，可以在不增加硬件成本的前提下，利用低成本霍尔传感器实现高精度的电机位置观测，从而降低系统...
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