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龙图腾网获悉中国人民解放军海军工程大学申请的专利一种海岛微电网的畸变电压下锁相环动态响应分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120127619B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510058309.4，技术领域涉及：H02J3/00；该发明授权一种海岛微电网的畸变电压下锁相环动态响应分析方法是由黄雅鑫;魏永清;夏益辉;于飞;张正康设计研发完成，并于2025-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种海岛微电网的畸变电压下锁相环动态响应分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种海岛微电网的畸变电压下锁相环动态响应分析方法，包括：畸变电压下锁相环具有PLL模型，对以PLL模型的稳定裕度、动态响应以及抗扰能力进行分析，得到畸变电压下的稳态性能参数，为海岛微电网发生故障及时电网锁相锁频提供理论依据。

本发明授权一种海岛微电网的畸变电压下锁相环动态响应分析方法在权利要求书中公布了：1.一种海岛微电网的畸变电压下锁相环动态响应分析方法，其特征在于，包括：畸变电压下锁相环具有PLL模型，对以PLL模型的稳定裕度、动态响应以及抗扰能力进行分析，得到畸变电压下的稳态性能参数； PLL模型的稳定裕度分析包括： PLL模型的开环传递函数设计为其中，ωz为转折频率，且ωz＝kikp，kp为控制器的比例系数，ki为PLL控制器的积分系数； 基于上式1，PLL相位余裕PM为： PM＝φz+φp 2； 其中，且穿越频率对于PM对ωc求偏导并使结果为零时，即： 同时联立式2可得： 由式4可得，当ωp和ωz为定值时，当时，PLL的PM最大，ωp为PLL开环传递函数的极点截止频率； 其中，设ωp＝g2ωz，g为常数，由式4可得： ωp＝gωc 5； 由式5可得，PLL的参数由g和ωc决定，将式2、5联立可得： 上式6函数曲线的相位余裕在45°～70°之间选取时，PLL的稳定性较好，此时g∈2.4,5.6；当g＝3.5时，PM＝58.11； PLL模型动态响应分析包括：在相位突变或频率跳变时，为获得最小的稳定时间，进行相关的参数设计；将式1、式5联立可得，PLL开环传递函数为： 由式7可得，PLL开环传递函数GOLs为二阶函数，且原点处有两个极点，故PLL在相位突变或频率跳变时均可无误差的锁定相位信息； 误差传递函数为设g＝2ζ+1，上式化简为：相位突变Δθ时，误差信号经Laplace变换为： 同理可得，频率跳变Δω时，误差信号经Laplace变换为： 在时域中，式10、式11表达式如下所示： 由式12、式13可得，在相位突变或是频率跳变时，任意阻尼系数ζ下，PLL的动态响应均与穿越频率ωc有关：ωc越大，PLL的动态响应速度越快；ωc越大时，PLL的抗扰能力会下降，故在选取ωc时，要权衡动态响应速度与抗扰能力； 在ζ不同时PLL动态响应相位突变和频率跳变中，PLL的响应应该在响应速度与过调之间有所权衡；当ζ小时，PLL的动态响应速度快但是超调量大；反之，动态响应速度慢但超调量小；阻尼系数ζ的选择范围为0.6～1，此时PLL的动态响应速度快且超调量在合适范围内，同时ζ对PLL的抗扰能力影响小； PLL模型抗扰能力分析包括：对穿越频率ωc的选择进行分析，进而使PLL具有更好的抗扰能力； 在使用陷波器时，PLL的开环传递函数存在上限带宽BWOL，为使PLL的带通不受陷波器的影响，故此在选取ωc，ωc应该远离陷波频率，一般选取在陷波频率的14～15，如2π·20～2π·25rads； PLL的扰动闭环传递函数设计为： 设ζ＝0.707、V+1＝1，此时，PLL在不同ωc下扰动传递函数以及开环传递函数的Bode图中，对于ωc为常数的PLL的扰动传递函数与开环传递函数在ωc时，两者的幅值特性相同；当ω＞ωc时，两者的衰减量几乎一致；在所需的ωc时可将开环函数替代扰动函数进行相关的计算； PLL模型抗扰能力分析包括：GOLs幅值特性分析，ωd为最低扰动频率，attenωd为最低扰动频率的衰减值； 将ωp＝gωc带入得：由此可得：由式17可得，ωc根据预先设定的适合的attenωd为定，ωd＝6ω＝2π·300rads，设ωc＝2π·25rads，g＝3.5时，attenωd＝‑32.29dB，可以满足PLL要求，ωc可设为2π·25rads； 将ωc、ζ和g的设计值如下：ωc＝2π·25rads，ζ＝0.707，由此可进一步设计得到PLL的参数，截止频率ωp＝gωc＝2π·87.5rads。

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