摘 要：电网中电压跌落通常由电网故障引起，电网发生的故障中三相对称电压跌落所占的比例很小，通常情况下发生的故障均为不对称电压跌落。而常规的检测方法只能检测对称电压跌落深度和跌落起止时刻，而对于不对称的电压跌落常规方法失效。本论文中提出一种改进的可用于检测不对称电压跌落的方法，并通过MATLAB/Simulink仿真验证其有效性。
　　关键词：锁相环；跌落电压；二阶广义积分；相序分离
　　引言
　　电网电压跌落很多种检测电压跌落的方式，大致可分为三类。第一类为直接计算法，主要有基波分量法、有效值法、峰值电压法等；第二类为信号处理法，主要有小波变换法、S变换法、数学形态学法等；第三类为基于坐标变换的方法，主要有常规的dq变换检测法改进的dq变换检测法、αβ变换检测法、正序电压检测法、正负序旋转坐标变换检测法等等。基波分量法、有效值法和峰值电压法均需至少半个周期的采样值，会对检测效果产生一定时间的延迟，实时性不好，小波变换法的小波基不易选取[1]。
　　1 dq锁相环检测方法
　　1.1 检测原理
　　采样电路采集到并网点电压信号，并将三相电压信号经Clarke变换和Park变换并归一化，最后将变换到dq坐标系下的信号送入锁相环，最终得到的d轴分量u'd的变化可以表示电压跌落的深度以及电压跌落发生的时刻[2]。
　　dp-PLL锁相环设计如图1。
　　1.2 改进dq-PLL电压跌落检测方法
　　由上式可知，对于低频率特性的基本信号的性能，当锁定成功后，正序分量的频率变为零；负序分量和谐波分量呈现的高频特性，这使基本负序分量频率变为原来的两倍。电网发生不对称故障时，锁相环锁定的信号中将引入负序分量，影响了检测效果，这个时候常规的dq同步旋转坐标检测方法失效，此时必须针对常规的方法进行改进[3]。
　　从消除负序分量的影响角度出发，加入相序分离模块，将负序分量滤除，只让正序分量进入锁相环进行锁相，采用的检测电压跌落的方法与一般检测方法相同。
　　根据上式对频率进行分析可知，u0在相位上一直超前qu0 90。的相角，实现了相移因子为90。的相移，只需将谐振频率设定为电网频率就可以实现正负序分量的分量。如果电网频率ω发生变化，即系统的谐振频率ω′与输入信号的频率ω不匹配，只需将锁相环的输出频率ω0作为反馈量引入SOGI模块作为谐振频率ω′即可[4]。
　　2 仿真结果
　　运动距采用MATLAB/Simulink对电网B、C两相不对称跌落进行仿真。仿真时间设置为0.4s，在0.3s发生电压跌落，跌落深度为50%，跌落持续时间为0.1s。常规锁相环方法d轴分量电压仿真结果图如图2（a），改进锁相环方法的d轴分量波形图如图2（b）。
　　由图2（a）可以观察出，当电网发生不对称故障时，由于负序分量的影响，其波形图出现了二倍频现象，此时的仿真结果不能正确反映电压的跌落深度，必须选取能使正负序分量分离的方法，消除负序分量的影响。由图2（b）可以观察出，当0.3s发生电网发生不对称故障时，电压在d轴分量的大小以及故障发生的时刻。因此，此时检测方法有效，可以反映故障时电压跌落深度以及故障发生的时刻。
　　结束语
　　文中主要研究了电压跌落检测方法。主要针对dq锁相环检测方法进行研究，通过仿真分析得出，常规dq锁相环方法对于电网三相电压对称跌落适用，但是对于电网电压不对称跌落，其检测效果不佳，以此为原型加入相序分离模块进行改进，通过仿真验证分析发现，改进后的方法可以适用于电网电压不对称跌落的情况。
　　参考文献
　　[1]杨滔，杨舟，马成斌.光伏并网系统低电压穿越时电网电压跌落检测方法的研究[J].电器与能效管理技术，2014（11）：39-44.
　　[2]韩晓东，彭祺，占奇志，等.基于软锁相的电压跌落检测方法[J].西安工业大学学报，2011，31（1）：69-73.
　　[3]罗劲松，王金梅，张小娥.基于dq锁相环的改进型光伏电站并网点电压跌落检测方法研究[J].电测与仪表，2014（5）：51-55.
　　[4]王京保，曾国宏，荆龙，等.光伏并网逆变器及其低电压穿越技术[J].电器与能效管理技术，2012（17）：26-30.