中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，新型電力系統(tǒng)對(duì)電壓同步精度提出亞毫秒級(jí)要求，信號(hào)發(fā)生器成為鎖相環(huán)核心瓶頸。2025年國(guó)內(nèi)新能源裝機(jī)有望突破350 GW，帶動(dòng)信號(hào)發(fā)生器市場(chǎng)容量增至4.7億元，年增速18%;然而直流偏置導(dǎo)致并網(wǎng)失敗的案例已占故障總量的42%，傳統(tǒng)SOGI-OSG結(jié)構(gòu)無抑制能力，改進(jìn)型方案滲透率僅12%，技術(shù)升級(jí)窗口全面打開。

  一、信號(hào)發(fā)生器SOGI-OSG“選頻”特性：k′=1.414時(shí)增益1、相位0°，中心頻率100π rad/s處正交誤差<0.5°

  《2025-2030年中國(guó)信號(hào)發(fā)生器行業(yè)市場(chǎng)供需及重點(diǎn)企業(yè)投資評(píng)估研究分析報(bào)告》指出，D(s)呈帶通形態(tài)，Q(s)呈低通形態(tài)。當(dāng)k′取1.414、中心頻率w′=100π rad/s時(shí)，兩路輸出幅值相等、相位差90°，正交誤差小于0.5°，滿足并網(wǎng)變流器對(duì)正交信號(hào)發(fā)生器的基本需求;但k′越小帶寬越窄，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，階躍上升時(shí)間由6 ms增至14 ms，需在濾波能力與速度之間折中。

  二、信號(hào)發(fā)生器直流偏置痛點(diǎn)：輸入偏移10 V，輸出qv′殘留9.3 V，鎖相環(huán)穩(wěn)態(tài)誤差擴(kuò)大至6.7°

  在輸入信號(hào)疊加10 V直流偏置的測(cè)試中，傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器輸出v′基本不受干擾，而qv′通道出現(xiàn)9.3 V直流殘留，導(dǎo)致鎖相環(huán)積分器飽和，穩(wěn)態(tài)相位誤差由0.3°擴(kuò)大到6.7°，并網(wǎng)電流THD由1.8%升至5.4%，多次觸發(fā)逆變器保護(hù)停機(jī)。直流偏置已成為信號(hào)發(fā)生器在分布式光伏、儲(chǔ)能等場(chǎng)景落地的首要障礙。

  三、信號(hào)發(fā)生器改進(jìn)方案：加入比例積分支路，直流分量提取誤差<0.2 V，輸出端完全消除偏置

  改進(jìn)型信號(hào)發(fā)生器在原有SOGI-OSG基礎(chǔ)上增加一條比例積分反饋通道，傳遞函數(shù)A(s)、B(s)變?yōu)槿A，額外輸出v′dc用于抵消輸入直流分量。仿真顯示，當(dāng)k0′=0.25時(shí)，v′dc對(duì)10 V偏置的跟蹤誤差小于0.2 V，v′與qv′輸出直流含量均低于20 mV，鎖相環(huán)穩(wěn)態(tài)誤差重新回降至0.3°以內(nèi)，滿足新能源并網(wǎng)對(duì)信號(hào)發(fā)生器的高精度要求。

  四、信號(hào)發(fā)生器階躍響應(yīng)：k′=1.414時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間12 ms，超調(diào)1.8%，兼顧濾波與速度

  信號(hào)發(fā)生器行業(yè)分析指出，對(duì)改進(jìn)后信號(hào)發(fā)生器施加單位階躍，k′=1.414工況下調(diào)節(jié)時(shí)間12 ms，超調(diào)量1.8%，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)k′=0.5時(shí)的28 ms與4.2%;同時(shí)帶寬保持在120 Hz，可有效濾除5、7次諧波。該組參數(shù)已被多家逆變器廠商寫入信號(hào)發(fā)生器默認(rèn)配置，預(yù)計(jì)2025年Q2起批量應(yīng)用。

  五、信號(hào)發(fā)生器2025展望：直流偏置抑制功能覆蓋率目標(biāo)35%，三階結(jié)構(gòu)將成新主流

  隨著新能源滲透率提升，電網(wǎng)背景諧波與直流偏移問題同步加劇，信號(hào)發(fā)生器“直流抑制”功能將從可選項(xiàng)變?yōu)閺?qiáng)制項(xiàng);行業(yè)路線圖顯示，2025年改進(jìn)型三階SOGI-OSG滲透率目標(biāo)35%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間約1.6億元。主流DSP廠商已在最新控制庫(kù)中固化該算法，芯片級(jí)信號(hào)發(fā)生器IP將于下半年免費(fèi)授權(quán)，直流偏置抑制能力有望成為下一輪并網(wǎng)逆變器招標(biāo)的硬性門檻。

  總結(jié)

  新能源并網(wǎng)同步需求把信號(hào)發(fā)生器推向“高速、高純、高抗擾”三重升級(jí)，直流偏置抑制缺口高達(dá)42%倒逼技術(shù)換代;k′=1.414、三階結(jié)構(gòu)、12 ms調(diào)節(jié)時(shí)間的改進(jìn)方案已驗(yàn)證可行，2025年滲透率目標(biāo)35%，信號(hào)發(fā)生器將從幕后走向臺(tái)前，成為決定逆變器并網(wǎng)性能的關(guān)鍵勝負(fù)手。

更多信號(hào)發(fā)生器行業(yè)研究分析，詳見中國(guó)報(bào)告大廳《信號(hào)發(fā)生器行業(yè)報(bào)告匯總》。這里匯聚海量專業(yè)資料，深度剖析各行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)與趨勢(shì)，為您的決策提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。

更多詳細(xì)的行業(yè)數(shù)據(jù)盡在【數(shù)據(jù)庫(kù)】，涵蓋了宏觀數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、進(jìn)出口數(shù)據(jù)、價(jià)格數(shù)據(jù)及上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)等各類型數(shù)據(jù)內(nèi)容。