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快速、准确地提供同步相位,是基于模块化多电平电压源型高压直流输电MMC-HVDC(Modular MultilevelConverter based HVDC)系统实现控制和保护的关键问题之一。针对电力系统三相电压对称的特点,建立传统单同步坐标变换的软件锁相环SPLL(Software Phase-Locked Loop)模型,是先通过三相输入电压变换到静止的.. 坐标系,再从静止的.. 坐标系变换到与三相电压同步旋转的dq 坐标系,以控制d 轴电压d U 为零来获得同步相位。同时,分析了在三相电压不平衡情况下传统SPLL 相位输出产生误差的原因。为了减小误差,通过.. 变换,采用延迟4 T 周期计算法实现正、负序分量的分离,跟踪三相电压的正序分量以改进传统单同步坐标变换SPLL。仿真结果表明,在发生单相短路、单相电压跌落等严重不平衡情况下,改进SPLL 的相位输出能有效地跟踪三相电压的正序分量,有效地抑制了负序分量对相位的影响。最后,基于实时数字仿真器RTDS(Real Time Digital Simulator)搭建MMC-HVDC 一次系统模型,同时改进SPLL 应用于基于FPGA 的MMC-HVDC 控制器上,并采用定交流电压与定有功功率控制方式和最近电平逼近调制策略,以及相应的电容电压平衡策略。实验结果表明,MMC-HVDC控制器可以有效地调节母线电压和有功功率,进而说明改进SPLL 相位输出的准确性。