[发明专利]一种变流器并联时的载波同步系统及方法

说明书

本发明公开了一种变流器并联时的载波同步系统及方法，包括与若干个并联的变流器单元相连的同步信号输出单元，每个变流器单元设置有与同步信号输出单元相连的模拟载波发生器，每个变流器单元还设置有实际载波发生器、调制波寄存器、PWM脉冲发生单元和同步使能单元：所述调制波寄存器存放变流器控制系统输出的正弦波或目标波形指令值，所述模拟载波发生器通过同步使能单元与实际载波发生器相连，所述PWM脉冲发生单元分别与实际载波发生器和调制波寄存器相连。能够有效控制并减少变流器并网环流，抑制各变流器并联后的交流电流谐波和并联谐振，满足灵活性和可靠性要求。

技术领域

本发明涉及一种变流器并联时的载波同步系统及方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展和新能源发电需求的不断增多，多台变流器并联的系统得到了广泛的应用。然而，变流器并联却因各模块间调制波、载波不一致因素带来了新的问题，如并网环流问题：环流会使并网电流畸变严重，增加损耗，降低系统效率，影响变流器的正常运行。

对此，现有技术常采用载波同步技术解决上述环流问题，公开号为104950765A的中国专利公开了一种基于CAN总线的逆变器并联系统及其载波同步方法，这种方法增加了变流器并联系统的硬件成本，当外部环境比较严酷时容易引入干扰使同步信号失效，其稳定性较低。公开号为104486059A的中国专利公开了一种光伏逆变器并联系统载波同步方法，该方法通过CPLD通信方式实现载波同步，但可靠性不高、硬件布置繁琐，不利于变流器的快速自由投切和扩展及模块化管理。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种变流器并联时的载波同步系统及方法，能够有效控制并减少变流器并网环流，抑制各变流器并联后的交流电流谐波和并联谐振，满足灵活性和可靠性要求。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种变流器并联时的载波同步系统，包括与若干个并联的变流器单元相连的同步信号输出单元，每个变流器单元设置有与同步信号输出单元相连的模拟载波发生器，每个变流器单元还设置有实际载波发生器、调制波寄存器、PWM脉冲发生单元和同步使能单元：

所述调制波寄存器存放变流器控制系统输出的正弦波或目标波形指令值，所述模拟载波发生器通过同步使能单元与实际载波发生器相连，所述PWM脉冲发生单元分别与实际载波发生器和调制波寄存器相连。

优选，所述同步使能单元通过同步使能信号控制，当同步使能信号有效时，同步使能单元工作，每个变流器单元的实际载波发生器与模拟载波发生器进行同步；否则，每个变流器单元的实际载波发生器与模拟载波发生器不进行同步。

优选：

A)各模拟载波发生器收到同步信号输出单元的同步信号后，将载波计数值归零，并重新计数，产生不断循环的锯齿波载波信号；

B)所述实际载波发生器采集模拟载波发生器的载波信号的当前计数值并与实际载波发生器的载波信号的当前计数值进行比较，当二者差值大于整定值时，对实际载波信号的下一次装载计数周期值进行调整使得实际载波发生器与模拟载波发生器同步。

优选，步骤B)具体包括如下步骤：

01、设模拟载波信号的计数周期为T_1PRD，模拟载波信号的当前计数值为t_1cout；实际载波信号的计数周期为T_2PRD，实际载波信号的当前计数值为t_2cout，阈值为ξ，码值为θ；

02、将实际载波发生器发出的三角形载波信号变换成锯齿波形：

当实际载波信号处于增计数阶段时，锯齿波形的计数周期t'_2cout等于T_2PRD；