Przegląd metod PLL do synchronizacji z siecią przekształtników energoelektronicznych

W artykule przedstawiono metody synchronizacji przekształtników energoelektronicznych z siecią elektroenergetyczna oparte na pętli sprzężenia fazowego PLL. Przedstawione modele matematyczne oparte są na transformacjach do wirującego układu odniesienia. Modele symulacyjne wykonano w kilku wersjach: w zamkniętej pętli fazowej z synchronicznie wirującym układem odniesienia PLL- SRF, w zmodyfikowanym układzie PLL-SRF z uogólnionym integratorem drugiego rzędu SOGI oraz w podwójnie odprzężonym systemem z dwoma wirującymi przeciwnie układami odniesienia DDSRF. Na podstawie wykonanych symulacji stwierdzono, że zamknięta pętla fazowa PPL z algorytmem SOGI pozwala uzyskać lepszą zbieżność, a algorytmy DDSRF poprawnie pracują nawet dla sieci niesymetrycznej z dużą zawartością harmonicznych czasowych.

This paper deals with crucial aspect of synchronizing power converters connected to the utility grid. Today, many components of Distributed Power Generation Systems (DPGS), such as Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS), traction applications and power line conditioners containing power converters, have an important demand for optimized synchronization algorithms. It should be noted that also Transmission System Operator have specific requirements for synchronization with the grid. One of the possible ways to achieve a good performance in terms of synchronization is to use a Phase Locked Loop algorithm (PLL). This paper shows the results of investigation on different PLL methods, explaining how they work along with a summary describing their features, possibilities and drawbacks. In the end the impact of voltage unbalances and harmonics on synchronization algorithms is analyzed. The PLL methods were evaluate by the means of simulations.