蓄電池作為工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的儲(chǔ)能電源，在生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行充放電測(cè)試。而蓄電池充放電裝置的性能直接影響著蓄電池的技術(shù)狀態(tài)、使用壽命以及對(duì)電網(wǎng)的污染程度。這就要求在出現(xiàn)一定程度的電網(wǎng)故障時(shí)，蓄電池充放電裝置能夠準(zhǔn)確獲取電網(wǎng)同步信息，保持良好的充放電效果。
    現(xiàn)階段電網(wǎng)同步信息的捕獲仍較多采用過(guò)零比較器，雖然該方法在工程上容易實(shí)現(xiàn)，但鎖相速度和精度十分有限[1-2]。將基于單同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的鎖相環(huán)(SPLL)技術(shù)應(yīng)用在蓄電池充放電裝置中，可以有效提高鎖相的速度和精度，但裝置控制系統(tǒng)在鎖相過(guò)程中仍然無(wú)法使動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度與穩(wěn)態(tài)精度達(dá)到最佳平衡點(diǎn)。
    本文將基于雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的新型SPLL應(yīng)用在基于可逆PWM整流器的蓄電池充放電裝置中，可實(shí)現(xiàn)裝置控制過(guò)程中利用雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換檢測(cè)角頻率和相位信息。當(dāng)出現(xiàn)三相電網(wǎng)電壓畸變以及電網(wǎng)電壓不平衡狀況時(shí)，裝置控制系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地鎖定電網(wǎng)電壓相位，實(shí)現(xiàn)dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系與電網(wǎng)電壓合成矢量的同步，即控制系統(tǒng)具備收斂速度快、相位估計(jì)精度高、抗干擾能力強(qiáng)等特性；同時(shí)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)新型SPLL中PI控制器參數(shù)，使其對(duì)電網(wǎng)電壓的零負(fù)序分量、諧波、直流偏移也有較好的抑制能力，達(dá)到較為理想的動(dòng)靜態(tài)特性?；谛滦蚐PLL和蓄電池充放電特性所建立的裝置控制策略將充分提高蓄電池充放電裝置的充放電性能和效率，滿足綠色環(huán)保和節(jié)能減排要求[3]，具有重大的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

功率因數(shù)；然后將估算值p、q與給定值p*、q*比較后輸入PI調(diào)節(jié)器，得到整流器交流側(cè)電壓ud和uq，再經(jīng)兩相dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)/兩相αβ靜止坐標(biāo)變換，轉(zhuǎn)換成交流側(cè)電壓矢量uα和uβ，最終利用SVPWM調(diào)制算法，產(chǎn)生6路觸發(fā)脈沖，控制裝置中可逆PWM整流器中開關(guān)器件IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流正弦化、單位功率因數(shù)運(yùn)行、能量雙向流動(dòng)、輸出電流脈動(dòng)小等控制目標(biāo)。
3 仿真分析
      使用Matlab/Simulink軟件在電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變情況下，對(duì)本文提出的裝置控制策略進(jìn)行了仿真研究，系統(tǒng)的主要仿真參數(shù)如下：交流輸入電壓220 V，交流電感L=1.4 mH，濾波電容C=3 600 μF。仿真波形如圖5所示。

    仿真結(jié)果表明，當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變時(shí)，裝置控制系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地鎖定電網(wǎng)電壓相位，實(shí)現(xiàn)dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系與電網(wǎng)電壓合成矢量的同步。當(dāng)蓄電池充電時(shí)，交流側(cè)電壓電流同相位，電流波形平滑且近似正弦波，裝置功率因數(shù)近似為1；當(dāng)蓄電池放電時(shí)，交流側(cè)電壓電流相位相反，電流波形平滑且近似正弦波，裝置功率因數(shù)近似為-1。
    本文設(shè)計(jì)了一種基于雙同步坐標(biāo)變換的新型SPLL，以保證實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地捕獲三相電網(wǎng)電壓同步相位，并將此新型SPLL應(yīng)用于基于可逆PWM整流器的蓄電池充放電裝置。在充分考慮蓄電池充放電特性的前提下，建立了電壓外環(huán)、功率內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)裝置控制策略，使充放電裝置在電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變時(shí)，能夠快速、準(zhǔn)確地跟蹤電網(wǎng)電壓相位變化；同時(shí)，在蓄電池恒壓充放電時(shí)，裝置均能以單位功率因數(shù)運(yùn)行，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，穩(wěn)態(tài)性能好，為蓄電池提供穩(wěn)定可靠的能量轉(zhuǎn)換。
參考文獻(xiàn)
[1] XU L，BJARNE R A，PHILLIP C.VSC transmission operation under unbalanced AC conditions-analysis and control  design[J]．IEEE Trans on Power Delivery，2005，20(1)：327-434．
[2] 吳昇，王清靈，郭玉堂.基于可逆PWM整流器的蓄電池充放電裝置[J].電源技術(shù)，2010，34(10)：83-85.
[3] 陳啟鑫，康重慶，夏清，等.電力行業(yè)低碳化的關(guān)鍵要素分析及其對(duì)電源規(guī)劃的影響[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33(15)：23-28.
[4] Zhang Changjiang，F(xiàn)ITZER C.Software phase-locked loop applied to dynamic voltage restorer[J]．IEEE Power  Engineering Society Winter Meeting，2001(3)：1033-1038.
[5] 袁志昌，宋強(qiáng)，劉文華.改善動(dòng)態(tài)相位跟蹤和不平衡電壓檢測(cè)性能的改進(jìn)軟鎖相環(huán)算法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34(1)：31-35.
[6] 李立偉，陳偉斌，馬平.獨(dú)立光伏電站蓄電池優(yōu)化管理研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備.2009，29(4)：110-113