Определение частоты и фундаментальной составляющей фазового угла трехфазного сигнала
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Контроль
Блок ФАПЧ моделирует систему управления с замкнутым контуром фазовой синхронизации (ФАПЧ), которая отслеживает частоту и фазу синусоидального трехфазного сигнала с использованием генератора внутренней частоты. Система управления регулирует частоту внутреннего генератора, чтобы поддерживать разность фаз равной 0.
На рисунке показана внутренняя схема ФАПЧ.
Трехфазный входной сигнал преобразуется во вращающийся кадр dq0 (преобразование Парка) с использованием угловой скорости внутреннего генератора. Квадратурная ось сигнала, пропорциональная разности фаз между сигналом abc и рамкой вращения внутреннего генератора, фильтруется блоком средней (переменной частоты). Контроллер пропорциональной интегральной производной (PID) с опциональным автоматическим регулированием усиления (AGC) поддерживает разность фаз равной 0, воздействуя на управляемый генератор. Выходной сигнал PID, соответствующий угловой скорости, фильтруется и преобразуется в частоту в герцах, которая используется средним значением.
Укажите минимальную ожидаемую частоту входного сигнала. Этот параметр задает размер буфера блока средней (переменной частоты), используемого внутри блока для вычисления среднего значения. По умолчанию: 45.
Укажите начальную фазу и частоту входного сигнала. По умолчанию: [0, 60].
Укажите пропорциональный, интегральный и производный коэффициенты усиления внутреннего PID-контроллера. Используйте коэффициенты усиления для настройки времени отклика ФАПЧ, переполнения и стационарных характеристик ошибок. По умолчанию: [180, 3200, 1].
Укажите постоянную времени для фильтра первого порядка блока производной PID. По умолчанию: 1e-4.
Укажите максимальный положительный и отрицательный наклон частоты сигнала. По умолчанию: 12.
Укажите частоту отключения фильтра нижних частот второго порядка. По умолчанию: 25.
Укажите время выборки блока в секундах. Установите значение 0 для реализации непрерывного блока. По умолчанию: 0.
Если этот флажок установлен, блок ФАПЧ оптимизирует свои рабочие характеристики путем масштабирования сигнала ПИД-регулятора в соответствии с величиной входного сигнала. Выберите эту опцию, если входной сигнал не нормализован. Выбрано значение по умолчанию.
abcНормализованные трехфазные сигналы в pu.
FreqИзмеренная частота, в герцах.
wtУгол (рад), изменяющийся между 0 и 2 * pi, синхронизированный при пересечениях нуля фундаментальной (положительной) последовательности фазы А.
| Время выборки | Задается в параметре Sample Time. Непрерывное, когда время выборки = 0. |
| Скалярное расширение | Нет |
| Определенный размерность | Нет |
| Обнаружение пересечения нулей | Да |
power_PLL Пример показывает использование блоков ФАПЧ (3ph) и ФАПЧ.
Блок ФАПЧ питается синусоидальным сигналом 60 Гц, увеличивающимся до 61 Гц с 0,5 с до 1,5 с. Обратите внимание, что частота достигает новой частоты за короткое время отклика.
Блок ФАПЧ (3ph) подается трехфазными синусоидальными сигналами, увеличивающимися от 60 Гц до 61 Гц между 0,5 и 1,5 с. Частота ФАПЧ достигает новой частоты быстрее, чем ФАПЧ, благодаря дополнительной информации о фазе.
Время образца модели параметризуется переменной Ts (со значением по умолчанию 0). Для дискретизации блока PLL в командной строке MATLAB ® введите
Ts = 50e-6