一种离网逆变器并联系统及其高频载波同步方法技术方案

本发明专利技术提供一种离网逆变器并联系统，包括一个主逆变器、主控制器、多个从逆变器及对应设置的从控制器；主逆变器的输入端及多个从逆变器的输入端分别与一个直流电源Udc相连接；主逆变器的输出端及从逆变器的输出端分别连接有一个LC滤波电路；每个LC滤波电路的输出端形成一个并联交流母线并与公共负载R相连接；从控制器通过并联交流母线采集主逆变器的交流电压信号，并计算从逆变器内部参考电压过零点的调整值，并根据调整值调整从逆变器内部的三角载波信号与从逆变器内部参考电压过零点始终保持同步。该方案摒弃了原有的RS485总线或者CAN总线互连线采集同步信号的方式，不但减小了硬件成本，而且提高了并联逆变器可靠性能。

【技术实现步骤摘要】
一种离网逆变器并联系统及其高频载波同步方法
本专利技术涉及一种变流设备及其控制方法，尤其涉及一种离网逆变器并联系统及其高频载波同步方法。
技术介绍
逆变器并联运行能够有效地扩大电源系统容量，提高系统的可靠性，是实现电源模块化和分布式电源系统的基础，在很多场合中，如大型船舶变配电和陆地微电网系统，得到了广泛应用。在逆变器并联应用中需要保证高频载波相位的同步，这样可以减小逆变器之间的环流，从而减小损耗，提高并机效率以及并机稳定性。通常逆变器并联系统中采用RS485总线方式或者CAN总线方式实现高频载波相位同步信号的发送，同时需要捕获端口捕获所发送的高频载波相位信号，从而实现逆变器之间的高频载波同步。这种方法不仅增加了逆变器并联系统的硬件成本而且需要逆变器之间存在互连线，从而导致并联逆变器可靠性能的降低，并且当外部环境比较恶劣时容易引入干扰信号导致同步信号的时效。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中并联逆变器之间存在互连线带来的硬件成本高、可靠性低的技术问题，提供一种硬件成本低、可靠性高的离网逆变器并联系统。本专利技术提供一种离网逆变器并联系统，包括一个主逆变器，其内设有主控制器，多个从逆变器及其内分别设有对应的从控制器；所述主逆变器的输入端及多个从逆变器的输入端分别与一个直流电源Udc相连接；所述主逆变器的输出端连接有一个LC滤波电路，所述多个从逆变器的输出端也分别连接有一个对应的LC滤波电路；所述每个LC滤波电路的输出端形成一个并联交流母线并与公共负载R相连接；所述主控制器控制调整主逆变器内部的三角载波信号与主逆变器输出的交流电压信号的过零点始终保持同步；所述从控制器通过并联交流母线采集主逆变器的交流电压信号，并计算从逆变器内部参考电压过零点的调整值，并根据调整值调整从逆变器内部的三角载波信号与从逆变器内部参考电压过零点始终保持同步。进一步地，所述主逆变器和/或从逆变器的输出电压信号频率为一固定值，且与对应三角载波信号频率的比值也为一固定值。进一步地，所述主逆变器和/或从逆变器的输出电压信号频率为50Hz。本专利技术还提供一种上述离网逆变器并联系统的高频载波同步方法，包括，步骤S100，采集主逆变器输出的三相交流电压信号，利用锁相环跟随所述三相交流电压信号并输出与所述三相交流电压信号同步的从逆变器内部正弦波信号sinθ、cosθ；步骤S200，计算所述从逆变器内部正弦波信号过零点时刻读取值CLK与真实过零点计数值CntZero之间的时间差值Δt/Tclk；步骤S300，根据所述时间差值Δt/Tclk，调整PWM中断时间，使从逆变器内部三角载波与从逆变器内部正弦波过零点同步。进一步地，所述步骤S100具体包括，S110，采集主逆变器输出的三相交流电压波形U0a,U0b,U0c；S120，通过3S/2S变换，将所述三相交流电压波形U0a,U0b,U0c转换为α、β轴上的两相交流信号U0alfa，U0bata，并求取矢量电压的模长S130，将U0alfa,U0bata转换为单位正弦波信号U0sin、U0cos，其中，U0sin＝U0bata/mod，U0cos＝U0alfa/mod；S140，通过锁相控制不断跟踪U0sin、U0cos得到从逆变器内部参考电压sinθ、cosθ。进一步地，所述步骤S200具体包括，S210，计算得到所述内部正弦波信号过零时刻与真实过零时刻的相位差Δθ；S220，根据所述内部正弦波信号的周期PrdNew的滤波值PrdFlt计算Δθ所对应的时间差值进一步地，在所述步骤S220中，当计算所述内部正弦波信号下一次的过零时刻与真实过零时刻的相位差Δθ时，要根据上一次的正弦波信号的周期PrdNew计算调整下一次的滤波值PrdFlt，计算方法如下式：CntZero＝CLK-Δt/Tclk；PrdNew＝CntZero-CntZeroOld；PrdFlt＝0.7*PrdFlt+0.3*PrdNew；CntZeroOld＝CntZero；其中，CntZeroOld为上次CntZero的赋值。进一步地，所述步骤S300具体包括，S310，将所述时间差值Δt/Tclk换算到半个载波周期计数值上，得到计数值(Δt/Tclk)％(PrdFlt/(2*PointNum))，其中％是取余数运算，PointNum是中断周期数，即一个正弦周期内三角载波的个数；S320，将所述计数值(Δt/Tclk)％(PrdFlt/(2*PointNum))写入三角载波计数器，调整所述三角载波与所述内部正弦波过零点同步。进一步地，所述主逆变器和/或从逆变器的输出电压信号频率为一固定值，且与对应三角载波信号频率的比值也为一固定值。进一步地，所述主逆变器和/或从逆变器的输出电压信号频率为50Hz。以上所述技术方案，通过并联交流母线采集主逆变器输出的三相交流电压，并计算从逆变器内部参考电压过零点的调整值，并根据调整值调整从逆变器内部的三角载波信号与从逆变器内部参考电压过零点始终保持同步，从而实现逆变器之间的高频载波同步，摒弃了原有的RS485总线或者CAN总线互连线采集同步信号的方式，不但减小了硬件成本，而且提高了并联逆变器可靠性能。附图说明图1是本专利技术一种实施例的离网逆变器并联系统结构图；图2是本专利技术一种实施例的内部正弦波过零点调整示意图；图3是本专利技术一种实施例的离网逆变器并联系统高频载波同步方法流程图；图4是图3中步骤S100的具体方法流程图；图5是图3中步骤S200的具体方法流程图；图6是图3中步骤S300的具体方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，图1示出了本专利技术一种实施例的离网逆变器并联系统，包括一个主逆变器，其内设有一个主控制器，所述主控制器控制发送驱动信号给所述主逆变器的开关电路，从而控制主逆变器的工作；还包括多个从逆变器，所述每个从逆变器内部分别设有一个对应的从控制器，该从控制器可发送驱动信号给对应的从逆变器的开关电路，从而控制从逆变器的工作。所述主逆变器的输入端及所述多个从逆变器的输入端分别与一个直流电源Udc相连接，直流电源Udc给所述主逆变器提供直流电。所述主逆变器的输出端连接有一个LC滤波电路，所述多个从逆变器的输出端也分别连接有一个对应的LC滤波电路，分别对逆变器的输出电流信号进行滤波，滤去整流输出电压中的纹波。所述每个LC滤波电路的输出端形成一个并联交流母线并与公共负载R相连接，所述主逆变器及从逆变器分别通过并联交流母线给所述公共负载R供电。所述主控制器控制调整主逆变器内部的三角载波信号与主逆变器输出的交流电压信号的过零点始终保持同步；所述从控制器通过并联交流母线采集主逆变器的交流电压信号，并计算从逆变器内部参考电压过零点的调整值，并根据调整值调整从逆变器内部的三角载波信号与从逆变器内部参考电压过零点始终保持同步。以上所述的实施例中，通过并联交流母线，从逆变器采集主逆变器的交流电压信号并通过锁相环与其保持同步，计算从逆变器内部参考电压过零点的调整值，并根据调整值调整从逆变器内部的三角载波信号与从逆变器内部参考电压过零点始终保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离网逆变器并联系统，其特征在于：包括一个主逆变器，其内设有主控制器，多个从逆变器及其内分别设有对应的从控制器；所述主逆变器的输入端及多个从逆变器的输入端分别与一个直流电源Udc相连接；所述主逆变器的输出端连接有一个LC滤波电路，所述多个从逆变器的输出端也分别连接有一个对应的LC滤波电路；所述每个LC滤波电路的输出端形成一个并联交流母线并与公共负载R相连接；所述主控制器控制调整主逆变器内部的三角载波信号与主逆变器输出的交流电压信号的过零点始终保持同步；所述从控制器通过并联交流母线采集主逆变器的交流电压信号，并计算从逆变器内部参考电压过零点的调整值，并根据调整值调整从逆变器内部的三角载波信号与从逆变器内部参考电压过零点始终保持同步。

【技术特征摘要】
1.一种离网逆变器并联系统高频载波同步方法，其特征在于：所述离网逆变器并联系统包括一个主逆变器，其内设有主控制器，多个从逆变器及其内分别设有对应的从控制器；所述主逆变器的输入端及多个从逆变器的输入端分别与一个直流电源Udc相连接；所述主逆变器的输出端连接有一个LC滤波电路，所述多个从逆变器的输出端也分别连接有一个对应的LC滤波电路；所述每个LC滤波电路的输出端形成一个并联交流母线并与公共负载R相连接；所述主控制器控制调整主逆变器内部的三角载波信号与主逆变器输出的交流电压信号的过零点始终保持同步；所述从控制器通过并联交流母线采集主逆变器的交流电压信号，并计算从逆变器内部参考电压过零点的调整值，并根据调整值调整从逆变器内部的三角载波信号与从逆变器内部参考电压过零点始终保持同步；所述高频载波同步方法包括，步骤S100，采集主逆变器输出的三相交流电压信号，利用锁相环跟随所述三相交流电压信号并输出与所述三相交流电压信号同步的从逆变器内部正弦波信号sinθ、cosθ，θ为主逆变器三相交流输出电压信号的参考矢量角度；步骤S200，计算所述从逆变器内部正弦波信号过零点时刻读取值CLK与真实过零点计数值CntZero之间的时间差值Δt/Tclk；步骤S300，根据所述时间差值Δt/Tclk，调整PWM中断时间，使从逆变器内部三角载波与从逆变器内部正弦波过零点同步。2.根据权利要求1所述的离网逆变器并联系统高频载波同步方法，其特征在于：所述步骤S100具体包括，S110，采集主逆变器输出的三相交流电压波形U0a,U0b,U0c；S120，通过3S/2S变换，将所述三相交流电压波形U0a,U0b,U0c转换为α、β轴上的两相交流信号U0alfa，U0bata，并求取矢量电压的模长S130，将U0alfa,U0bata转换为单位正弦波信号U0sin、U0cos，其中，U0sin＝U0bata/mod，U0cos＝U0alfa/mod；S140，通过锁相控制不断跟踪U...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓红，陈恒留，
申请(专利权)人：深圳晶福源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44