【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脉宽调制，具体涉及一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统及方法。
技术介绍
1、随着能源和环境问题的日益严峻，丰富、清洁、可持续利用的可再生能源逐渐获得越来越多的关注和应用，其中发展前景较好的新能源发电系统以风电和光伏为主。不论是光伏发电或者风力发电的可再生能源发电系统，并网逆变器是新能源系统接入大电网之间的关键设备，在电能变换方面发挥着举足轻重的作用。
2、目前光伏发电系统由光伏阵列、逆变器和电网三部分构成。逆变器的不同种类，产生不同的能量变换的方式。随着当前光伏发电容量不断增大，受限于当前材料、制造工艺等因素的限制，逆变器难以提供如此高的载流能力，因此并联技术已经逐渐成为一个研究热点。多个功率器件并联使用时，由于功率特性，驱动电路的特性的不一致，可能造成流过每个并联器件的电流并不完全等分，进而导致其中某个器件流过的电流过大而发生损坏。逆变器的并联成为了光伏发电系统容量提高的主要办法，其具有诸多优点：首先，能够提高整个系统的可靠性；其次模块化的设计可以减小系统的设计成本，方便扩容。然而，逆变器并联也会带来一些问题，由于逆变器本身的参数不完全一致，假定各个逆变器调制波相同情况下，在共直流、共交流母线结构下的并联逆变器的载波相位也可能不一致。载波相位的不一致使得在并联系统中，各台逆变器的开关状态不一致，使得系统存在共模电压差，并且共模电压差随载波相角差而变化，从而在并联系统的共模回路形成严重的共模环流。环流会对系统产生不利影响，如增加系统损耗，降低系统效率，甚至超过设备的功率等级。不利于并联逆变器系统的
3、载波相位同步技术通过载波完全同相的方式，使得对应相开关状态保持一致，从而抑制共模环流问题，然而目前的载波相位同步方法同样存在一些固有的问题。相较于采用集中控制器的并联逆变器，所有逆变器的pwm载波均由同一控制器产生，其频率完全一致，因此多个载波可以在一个控制器中轻易实现同步，不存在异步的问题，也可轻易地调整载波间的移相角。然而，对于并联逆变器的多个控制器分别由本身晶振提供时钟基准，缺乏统一的时钟源。因此多个逆变器的载波之间是异步的关系。
4、有些文献提出采用主从同步结构，通过借助独立的同步单元发送载波信号，实现多台并联逆变器之间的载波同步的方法。这种方法虽然原理简单，且可以在一定程度上可以实现载波同步；然而，同步单元需通过具有较宽传输频带的通讯通道发送，成本较高。且该方法改变了并联逆变器现有的独立控制架构，当同步单元失效时，并联逆变器便无法实现载波同步。还有些文献提出利用can通讯通道，传输载波同步指令。主控制器通过can总线发送同步指令，从逆变器的控制器接受同步信号，进行自身载波相位的调整。尽管这种方法也可以实现载波同步，但对于分布范围较远的并联逆变器群而言，需要铺设长距离can总线，成本较高，难以应用。近期也有文献利用本地信息实现载波同步，提出利用虚拟震荡器和零序电流分量的方法实现载波同步。这种方法相比以上方法，可以在不借助通讯的方法实现载波同步，也可以应用于距离较远的并联逆变器集群。然而，这种方法采用非线性控制算法，实现的复杂度较高，适用场景较少。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统及方法，能够基于本地信息，不增加通讯线路的基础上，实现并联各台逆变器之间的载波相位同步。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统，包括：
4、若干逆变器，所有逆变器并联设置，所有逆变器的直流侧均连接直流源，所有逆变器的交流侧分别连接交流侧母线，所有逆变器分别连接对应的控制模块，控制模块连接pwm更新模块，pwm更新模块分别连接对应的逆变器；
5、控制模块，用于获取对应逆变器输出的电网相位，并将获取到的电网相位转换为对应的载波相位；
6、pwm更新模块，用于根据载波相位，更新对应逆变器的电网相位。
7、本专利技术进一步的改进在于，控制模块包括：
8、电网电压相位获取模块，用于获取对应逆变器输出的电网相位；
9、载波相位计算模块，用于根据获取到的电网相位，生成对应的载波相位参考值；
10、载波相位误差计算子模块，用于根据载波相位参考值，生成实际的载波误差值；
11、载波同步决策子模块，用于根据实际的载波误差值，生成使能载波同步控制策略的条件，得到实际需求的调整计数值；
12、载波调整在系统，用于根据实际需求的调整计数值，生成调整后的载波相位；
13、比较模块，用于将调整后的载波相位与设定的预设的最小相位误差分辨率进行比较，判断是否使能输出，若调整后的载波相位大于最小相位误差分辨率，则使能输出，否则，不使能输出。
14、本专利技术进一步的改进在于，控制模块中，通过锁相环获取对应逆变器输出的电网相位。
15、第二方面，本专利技术提供一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，包括以下步骤：
16、将所有逆变器的交流侧输出端分别并联；
17、获取每台逆变器的当前电网相位值；
18、将获取到的电网相位转换为对应的载波相位；
19、根据载波相位，更新对应逆变器的电网相位。
20、本专利技术进一步的改进在于，获取每台逆变器的当前电网相位值的具体方法如下：
21、
22、其中，为当前采样时刻获取的电网相位值，为上一采样时刻获取的电网相位值。
23、本专利技术进一步的改进在于，将获取到的电网相位转换为对应的载波相位的具体方法如下：
24、根据获取到的电网相位，生成对应的载波相位参考值；
25、根据载波相位参考值，生成实际的载波误差值；
26、根据实际的载波误差值，生成使能载波同步控制策略的条件，得到实际需求的调整计数值；
27、根据实际需求的调整计数值，生成调整后的载波相位；
28、将调整后的载波相位与设定的预设的最小相位误差分辨率进行比较，判断是否使能输出，若调整后的载波相位大于最小相位误差分辨率，则使能输出，否则，不使能输出。
29、本专利技术进一步的改进在于，根据获取到的电网相位，生成对应的载波相位参考值的具体方法如下：
30、
31、其中，θcref为载波相位参考值，为获取到的电网相位，kgc为载波参考相位与获取电网相位之间的比值。
32、本专利技术进一步的改进在于，根据载波相位参考值，生成实际的载波误差值的具体方法如下：
33、
34、其中，θcerr为实际的载波误差值，θcref为载波相位参考值。
35、本专利技术进一步的改进在于，根据实际的载波误差值，生成使能载波同步控制策略的条件，得到实际需求的调整计数值的具体方法如下：
36、根据实际的载波误差值，确定使能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统，其特征在于，控制模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统，其特征在于，控制模块中，通过锁相环获取对应逆变器输出的电网相位。
4.一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，其特征在于，获取每台逆变器的当前电网相位值的具体方法如下：
6.根据权利要求4所述的种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，其特征在于，将获取到的电网相位转换为对应的载波相位的具体方法如下：
7.根据权利要求6所述的种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，其特征在于，根据获取到的电网相位，生成对应的载波相位参考值的具体方法如下：
8.根据权利要求6所述的种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，其特征在于，根据载波相位参考值，生成实际的载波误差值的具体方法如下：
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...【技术特征摘要】
1.一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统，其特征在于，控制模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步系统，其特征在于，控制模块中，通过锁相环获取对应逆变器输出的电网相位。
4.一种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的种并联逆变器系统免通讯载波相位同步方法，其特征在于，获取每台逆变器的当前电网相位值的具体方法如下：
6.根据权利要求4所述的种并联逆...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘进军，冯楷文，刘增，王家智，陈申，齐斌，朱选才，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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