黄莺1，吴琦2，葛愿2，林其友3
(1.安徽工程大学人工智能技术有限公司，安徽 芜湖 241000；2.安徽工程大学电气工程学院，安徽 芜湖 241000；3.国网安徽省电力有限公司芜湖市繁昌区供电公司，安徽 芜湖 241200)
摘要：单相锁相环（Phase-Locked Loop, PLL）作为并网逆变器与电能质量调控的核心技术，其动态响应速度与抗干扰能力直接影响电网同步的精度与稳定性.传统比例积分（PI）控制方法存在参数整定困难、物理量纲冲突及动态性能不足等问题，难以应对电网频率突变、谐波畸变等复杂工况.提出了一种基于自耦比例积分微分（Self-coupling PID, SC-PID）的单相锁相环控制策略，通过速度因子耦合比例、积分、微分环节，实现了增益参数的统一量纲化设计，并引入自适应速度因子模型（Adaptive Speed Factor, ASF）动态平衡响应速度与抗扰性能.基于Matlab/Simulink平台搭建了220 V/50 Hz单相锁相环仿真模型，对比分析了传统PI控制与自耦PID控制的相位跟踪误差、频率波动及谐波抑制能力.实验结果表明，自耦PID控制显著优于传统方法.所提策略为高精度电网同步提供了低复杂度、强鲁棒性的解决方案.
关键词：单相锁相环；自耦PID控制；相位跟踪；谐波抑制；动态响应
中图分类号：TM46
文献标识码：A
文章编号:1673-2103（2025）05-0053-12
收稿日期：2025-03-08
基金项目：国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目(U21A20146)；国网安徽省电力有限公司芜湖供电公司科技创新项目(B312C024000A)；国网安徽省电力有限公司芜湖市繁昌区供电公司科技创新项目(B612C1240002)
作者简介：黄莺（1978—），女，湖北孝感人，高级工程师，硕士，研究方向：微电网运行控制， E-mail:1145153611@qq.com.
