针对电网电压谐波畸变或三相电压不平衡引起的同步坐标系锁相环(synchronous reference frame phase-locked loop,SRF-PLL)锁相精度降低以及传统滑动平均滤波器锁相环(moving average filter based phase-locked loop,MAF-PLL)动态性能受限的问题,提出了一种基于分数阶PID控制器和MAF-PLL的新型三相锁相环算法(fractional-order PID and moving average filter based phase-locked loop,FOPID-MAF-PLL)。与MAF-PLL相比,FOPID-MAF-PLL通过引入分数阶微分项补偿了MAF引起的相位滞后,有效地提高了锁相环的动态性能。此外,还给出了FOPID-MAF-PLL的设计过程及参数整定方法。为保证所提PLL的频率适应能力,将锁相环中间环节提取的频率变化量加以利用,实时修正FOPID-MAF-PLL的控制参数,使其在电网频率波动时仍然具有较好的锁频和锁相能力。最后,通过仿真和实验测试证明了所提FOPID-MAF-PLL的有效性和优越性。
