[发明专利]一种逆变器的PWM控制信号同步方法及逆变器和电网系统

说明书

一种逆变器的PWM控制信号同步方法及逆变器和电网系统，能够实现接入电网的逆变器的PWM控制信号同步。逆变器的直流电压端连接外部电源，逆变器的交流电压端连接电网的交流公共连接点，该方法包括：获取电网的交流电压的相位θ(S101)；当检测到交流电压的相位满足阈值相位时，确定交流电压的相位在预设阈值相位区间变化的时间周期(S102)，其中阈值相位为预设阈值相位区间的起始端相位值；按照预设载波比和时间周期计算预设载波的周期值(S103)；根据预设载波的周期值生成预设载波(S104)；根据PWM调制信号与预设载波生成逆变器的PWM控制信号(S105)。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种逆变器的PWM控制信号同步方法及逆变器和电网系统。

背景技术

逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力变换装置，广泛应用于现代电力工业。在一些工业场合如光伏电场，随着装机容量的增大，越来越多的采用多台逆变器并联。多台光伏逆变器并联运行时，由于每台逆变器内DSP(digital signal processor，数字信号处理器)晶振的差异，导致PWM(pulse width modulation，脉宽调制)载波相位不同步，使得逆变器的PWM控制信号不同步，最终引发的后果是，逆变器之间将产生高频纹波环流。高频的环流叠加在逆变器输出基波电流上，带来严重畸变。电流畸变不但增加逆变器损耗，降低系统效率，而且会威胁到逆变器内部器件安全。

发明内容

本申请的实施例提供一种逆变器的PWM控制信号同步方法及逆变器和电网系统，能够实现接入电网的逆变器的PWM控制信号同步。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种逆变器的PWM控制信号同步方法，逆变器的逆变电路的直流电压端连接外部电源，逆变器的逆变电路的交流电压端连接电网的交流公共连接点，该方法包括：获取电网的交流电压的相位θ；当检测到交流电压的相位θ满足阈值相位时，确定交流电压的相位在预设阈值相位区间变化的时间周期T_θ，其中所述阈值相位为所述预设阈值相位区间的起始端相位值；按照预设载波比N_T和时间周期T_θ计算预设载波的周期值T_c；根据预设载波的周期值T_c生成预设载波C₀(t)；根据PWM调制信号与预设载波C₀(t)生成逆变器的PWM控制信号，以便于逆变器的逆变电路根据PWM控制信号将外部直流电源的直流电压转换为电网的交流电压。在上述方案中，由于接入电网的每个逆变器的PWM控制信号的生成过程均参考了电网的相位θ，因此能够避免因每台逆变器内DSP晶振的差异，导致逆变器的PWM控制信号不同步，保证了每台逆变器的PWM控制信号同步。

一种示例性的实施方式是：获取电网的交流电压的相位θ，包括：对电网的交流电压锁相，得到所述电网电压的相位波形，并在所述相位波形中获取所述交流电压的相位。其中，对电网的交流电压锁相获取所述电网电压的相位波形，至少包括如下两种方式：

方式一：采用预定锁相算法对电网电压锁相，得到所述电网电压的相位波形，所述预定锁相算法至少包括以下任一：单步坐标系软件锁相环、对称分量法的单步坐标系软件锁相环、基于双同步坐标系的解耦软件锁相环、基于双二阶广义积分器的软件锁相环。

方式二：获取所述电网的交流电压的任一相电压；检测所述任一相电压的电压过零点及电压频率，根据所述电压过零点及所述电压频率获取所述电压过零点的第一波形、并获取所述电压过零点两侧的正电压周期以及负电压周期对应的第二波形；根据所述第一波形和所述第二波形获取所述电网的交流电压的相位波形。