三相PLL

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説明

同期フレーム 3 相 PLL は、グリッド電圧と電流を追跡し、インバータ ベースの分散リソースに同期信号を提供するために広く使用されています。

同期フレーム3相PLLの概念ブロック図を図2に示します。

abc-dq変換は、d軸がq軸より先行するdq回転座標系を利用します。最終結果は、d軸がA相のピークとバランスの取れた位置（正回転）に揃うことになります。

ローパス フィルターは、d 軸と q 軸の測定からノイズと振動を除去します。

PID制御器の目的は、発振器周波数（積分器によって実現）を連続的に調整することでQ軸成分をゼロにし、三相入力信号の周波数と位相を追跡することです。自動ゲイン制御器は入力電圧の振幅を推定し、それを用いてQ軸電圧を正規化します。

入力信号を正規化すると、広範囲の振幅変動を持つ入力信号を追跡できるようになり、PLL コントローラの帯域幅が向上します。

レート リミッターと 2 次ローパス フィルターは、周波数測定 (Hz) からノイズと振動を除去するために使用されます。

ポート

• A（イン）
  • 入力 A は、位相と周波数を抽出する三相システムに関連します。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。

• B（インチ）
  • 入力 B は、位相と周波数を抽出する三相システムに関連します。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。

• C（インチ）
  • 位相と周波数を抽出する三相システムに関連する入力 C。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。

• d（アウト）
  • abc フレーム入力の直接成分に関連するコンポーネントの出力信号。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。

• q (アウト)
  • abc フレーム入力の直交成分に関連する成分の出力信号。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。

• 0（アウト）
  • abc フレーム入力のゼロ成分に関連する成分の出力信号。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。
    • この出力は、プロパティの0軸出力（dq0から）がTrueに設定されている場合に動的に作成されます。

• f/ω（出力）
  • 三相入力システムの周波数。この値は、コンポーネントパラメータに設定された値に応じて、Hzまたはrad/sで出力されます。 周波数出力ユニット.
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。

• ωt（アウト）
  • 三相入力システムの角度。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。

• sin(ωt) (出力)
  • 三相システムの位相の値に適用された三角関数「sin」の値。
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。
    • この出力は、プロパティenable sin(ωt) output がTrue に設定されている場合に動的に作成されます。

• ピーク（アウト）
  • dq変換システムのピーク値。次の式で表されます。
    
    • サポートされるタイプ: 実数。
    • ベクターサポート: いいえ。
    • この出力は、ピーク測定を有効にするプロパティ[sqrt(d ² +q ² )]がTrueに設定されている場合に動的に作成されます。

プロパティ

• 電力変換フォーム
  • 変換を実行する方法を選択してください。使用可能な方法は次のとおりです。
    • バリアント - クラークのオリジナル：この方法は、結果として得られるdq0回転フレームを振幅不変にしたい場合に使用します。つまり、元の三相システムの振幅はdq0回転フレームでも保持されます。
    • バリアント – 均一：入力信号「abcフレーム」が平衡システムであり、結果として得られるdq0回転フレームを振幅不変にしたい場合にこの方法を使用します。つまり、元の三相システムの振幅がdq0回転フレームでも保持されます。
    • 不変：この方法は、結果として得られるdq0回転フレームを電力不変にしたい場合に使用します。つまり、元の三相システムの電力はdq0回転フレームでも保持されます。

• 回転フレームのアライメント
  • dq信号の位置合わせを定義することを選択します（-π/2 = “q”、0 = “d”）。

• dqフィルターを無効にする
  • 信号 d および q の低パッシブ フィルターを有効にするか無効にするかを選択します。

• dq LPフィルタのカットオフ周波数
  • DQフィルタのカットオフ周波数をrad/s単位で入力します。このパラメータは、「DQフィルタを無効にする」プロパティがFalseに設定されている場合にのみ使用できます。

• 比例ゲイン
  • PID 制御ブロックの比例ゲインに適用するゲイン値を入力します。

• 積分器ゲイン
  • PID 制御ブロックの積分ゲインに適用するゲイン値を入力します。

• 微分ゲイン
  • PID 制御ブロックの微分ゲインに適用するゲイン値を入力します。

• 微分ローパスカットオフ

  • K _d . sのような伝達関数を実装することはできないため、微分動作を実装するために使用する微分ローパスフィルタの時定数を入力します。したがって、微分動作の実装は次のように行われます。

    

    したがって、 Nが十分に大きい場合、 u _{d は}微分動作K _d . sの理想的な実装に傾向します。

• 初期PID出力
  • PID 制御アクションの初期条件を入力します。

• PID出力上限
  • PID ブロックの出力信号の上限を入力します。

• PID出力下限
  • PID ブロックの出力信号の下限を入力します。

• アンチワインドアップ逆算ゲイン
  • PID コントローラの積分パーセルのアンチワインドアップ動作のゲインの値を入力します。

• 周波数LPフィルタ初期フィルタ出力
  • 出力周波数のローパス フィルターの初期値を入力します。

• Freq. LPフィルタのカットオフ周波数
  • 出力周波数のローパス フィルターのカットオフ周波数を入力します。

• 周波数LPフィルタ減衰比
  • 出力周波数に対する 2 次ローパス フィルターの減衰比を入力します。

• 上限レート
  • PID コントローラによって出力され、2 次ローパス フィルタの入力となる周波数信号の上限レートを入力します。

• 下限レート
  • PID コントローラによって出力され、2 次ローパス フィルタの入力となる周波数信号の下限レートを入力します。

• 周波数出力ユニット
  • コンポーネントによって出力される周波数単位 (Hz または Rad/s) を選択します。

• ピーク測定を有効にする [sqrt(d ² +q ² )]
  • これを選択すると、3 相入力信号のピーク測定を出力するコンポーネントの出力が作成されます。

• 0軸出力を有効にする（dq0から）
  • これを選択すると、abc フレーム入力のゼロ コンポーネントを出力するコンポーネントの出力が作成されます。

• sin(ωt)出力を有効にする
  • これを選択すると、三相システムの位相の値に適用された三角関数「sin」の値を出力するコンポーネントの出力が作成されます。

• 実行率
  • 希望する信号処理実行速度を入力してください。この値は、同じ回路内の他の信号処理コンポーネントと互換性がある必要があります。つまり、回路内で最も速い実行速度の倍数である必要があります。実行速度は最大4つまで指定できます。実行速度の指定には、小数（例：0.001）または指数値（例：1e-3）（秒単位）を使用できます。または、「inherit」と入力すると、入力を受け取るコンポーネントの実行速度に基づいて、コンポーネントに実行速度が割り当てられます。