ClarkPark变换在锁相环中的应用研究汪周玮陆原郭素兵摘要：鉴相器是锁相环中的重要组成部分，其设计方法有很多。Clark-Park坐标变换法是三相鉴相器常用的一种设计方法，由于其Park变换存在多种形式，所以对常见的两种Park变换从算法角度进行分析研究，并通过Simulink环境对锁相环模型进行仿真分析。关键词：锁相环；鉴相器；仿真：TM761.12光伏产业蓬勃发展的今天，逆变并网成为学术届研究的一个热点，并网中的一个重要环节就是锁相[1]。三相鉴相器作为锁相环中的重要组成，其常用的一套设计原理就是Clark-Park变换。但是由于Park变换的形式不统一，使得有人在运用上欠缺考虑，本文从最常见的Park两种变换出发，明确其变化始末和通过Simulink的仿真分析其对锁相环的影响。1Clark-Park变换原理[2-3]假设电网三相电压为：Clark变换后通用的三相坐标到两相静止坐标表达式为：Park变换，如图1所示：图1中a图为Park变换的一种，坐标表达式为：图1中b图为Park变换的另一种，坐标表达式为：（a）Park变换1（b）Park变换2其中，静止坐标α、β的合成矢量角频率为ω，相角θ=ωt；旋转坐标q、d的角频率为ω0，相角θ0=ω0t。2基于Clark-Park变换的鉴相器设计由式（1）（2）（3）得：三相鉴相器使三相电网输入与本地震荡信号作用输出一个sin（θ-θ0）的信号，从而通过正弦值的正、负或零判断本地相位比电网相位超前、滞后或同步。将式（1）带入（5）中有：uq=sin（θ-θ0）（6）同理，由图1中b图分析得：uq=-sin（θ-θ0）（7）由公式（6）和（7）可知，两种分析得到结果不同，所以由两种变换设计出的锁相环器结构也一定不同。3Simulink仿真分析[5]对含Park1、Park2的两种锁相环分别建模仿真，仿真结果如图2所示。（a）Park1鉴相器输出（b）Park2鉴相器输出（c）锁相过程由图2中a、b图所示，两种锁相环的鉴相器虽然输出不同，但在0.04s后均趋于平稳，表明锁相完成，c圖中，ua与本地信号的确在0.04s后相位同步，即锁相成功。4结束语根据国家电网标准，锁相精度在理想范围内。Park变换的不同对锁相环锁相影响不大，只是在搭建模型时需要根据实际选择变量，不同的Park变换会有不同的硬件结构。参考文献：[1]汪海瑛，白晓民.并网光伏的短期运行备用评估[J].电力系统自动化，2013（05）：55-60.[2]龚锦霞，解大，张延迟.三相数字锁相环的原理及性能[J].电工技术学报，2009（10）：94-99.[3]吉正华，韦芬卿，杨海英.基于dq变换的三相软件锁相环设计[J].电力自动化设备，2011（04）：104-106.[4]林飞，杜欣.电力电子应用技术的MATLAB仿真[M].北京：中国电力出版社，2012.-全文完-