用于载波同步的装置、逆变系统和方法转让专利

申请号 : CN201780091155.2

文献号 : CN110679074B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘方诚王雄飞辛凯

申请人 : 华为技术有限公司

摘要 :

一种用于载波同步的装置(700)、逆变系统和方法,该装置(700)包括:调制单元(710),电流处理单元(720),和控制单元(730),其中控制单元(730)可以根据第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,以及第一载波的相位和第二载波的相位之间的变化趋势,对输入调制单元(710)的输入载波的相位进行调整,以减小逆变器输出的谐波电流的幅值,提高分布式供电系统(200)的稳定性。避免了使用基于零序电流进行载波同步的过程中,无法通过载波同步减少谐波电流对供电系统的影响,提高分布式系统的稳定性。

权利要求 :

1.一种用于载波同步的装置,其特征在于,包括:

调制单元,基于输入载波和调制波生成开关信号,对逆变器中的开关器件进行控制;

电流处理单元,用于获取所述逆变器输出的第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值,所述第一谐波电流为所述输入载波为第一载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,所述第二谐波电流为所述输入载波为第二载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,其中所述第一载波的相位和所述第二载波的相位不同;

控制单元,用于根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值中的较小值,所述第一变化趋势为所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,所述第二变化趋势为所述第一载波的相位和所述第二载波的相位之间的变化趋势,所述第三谐波电流为输入所述调制单元的载波为调整相位后的输入载波时,所述调整相位后的输入载波与所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流。

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制单元用于:

所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相同时,减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相反时,增大输入至所述调制单元的输入载波的相位。

3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述控制单元还用于:

确定调整步长,所述调整步长为增大或减小所述输入载波的相位的调整步长;

根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,以所述调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。

4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:

根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其

中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。

5.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:

根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。

6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制单元还用于:

根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势之间的映射关系,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。

7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制单元包括:

逻辑判断单元,用于根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,确定输入至所述调制单元的输入载波的所述相位;

移相单元,用于根据确定的输入至所述调制单元的输入载波的所述相位,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。

8.一种逆变系统,包括若干逆变器,其特征在于,所述逆变系统包括权利要求1至7中任一项所述的装置,用于控制所述若干逆变器的载波同步。

9.一种用于载波同步的方法,其特征在于,应用所述方法的装置包括调制单元和逆变器,所述调制单元,基于输入载波和调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制,所述方法包括:获取所述逆变器输出的第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值,所述第一谐波电流为所述输入载波为第一载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,所述第二谐波电流为输入载波为第二载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,其中所述第一载波和所述第二载波的相位不同;

根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值中的较小值,所述第一变化趋势为所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,所述第二变化趋势为所述第一载波的相位和所述第二载波的相位之间的变化趋势,所述第三谐波电流为输入所述调制单元的载波为增大或减小相位后的输入载波时,所述增大或减小相位后的输入载波与所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,包括:所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相同时,减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相反时,增大输入至所述调制单元的输入载波的相位。

11.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

确定调整步长,所述调整步长为增大或减小所述输入载波的相位的调整步长;

所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,还包括:根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,以所述调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。

12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述确定调整步长,包括:

根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其

中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。

13.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述确定调整步长,包括:

根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。

14.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,还包括:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势之间的映射关系,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。

15.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,包括:根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,确定输入至所述调制单元的输入载波的所述相位;

用于根据确定的输入至所述调制单元的输入载波的所述相位,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。

说明书 :

用于载波同步的装置、逆变系统和方法

技术领域

[0001] 本申请涉及电源技术领域,并且更具体地,涉及用于载波同步的装置、逆变系统和方法。

背景技术

[0002] 随着供电系统供电容量的不断扩大,供电系统所需要的逆变器容量及数量也越来越大,在大型供电系统中通常采用多逆变器并联的方式来提高供电系统的供电容量。若供电系统中并联的各逆变器之间载波不同步,则有可能会产生环流以及谐波电流,损害逆变器输出的电能质量甚至是危及供电系统的稳定性。因此,载波同步是供电系统稳定运行的基本条件之一。
[0003] 目前的载波同步方法主要应用于通过通讯线(例如,总线)相连的多个并联逆变器构成的供电系统,也就是说,多个并联的逆变器之间通过通讯线相连,并且上述多个并联的逆变器之间通过相连的通讯线发送的载波同步信号进行载波同步。然而,这种多个并联的逆变器之间需要通过通讯线连接的连接方式,使得现场布线复杂且难以实现,尤其是当通讯线上存在故障或干扰时,无法实现逆变器之间的载波同步功能。
[0004] 为了克服基于通讯线的逆变器并联供电系统在进行载波同步时的上述困难,无通讯线的逆变器并联供电系统受到越来越多的关注。然而,目前应用于无通讯线的逆变器并联供电系统中的载波同步方法是针对集中式三相供电系统而言的。从图1所示的集中式三相供电系统100的示意性框图可以看出,在集中式三相供电系统中,各并联的三相逆变器的直流输入端都连接在相同的直流母线上,这种逆变器的并联方式使得相邻逆变器之间的零序环流对供电系统的稳定性影响较大,因此,在集中式三相供电系统中是根据各并联的逆变器之间产生的零序环流调整各个逆变器输出的载波的相位,以实现载波同步的。
[0005] 然而,在分布式供电系统中,各逆变器中相邻逆变器之间的距离通常设置较远,并且各逆变器的直流输入端之间相互独立,这种逆变器的并联方式使得零序环流对分布式供电系统的稳定性影响较小,而影响分布式供电系统的稳定性的因素主要是系统谐波电流,因此,如果仍然采用上述集中式三相供电系统中的载波同步方法,无法有效提高分布式供电系统的稳定性。

发明内容

[0006] 本申请实施例提供一种用于载波同步的装置、逆变系统和方法,以提高分布式供电系统的稳定性。
[0007] 第一方面,提供一种用于载波同步的装置,包括:调制单元,基于输入载波和调制波生成开关信号,对逆变器中的开关器件进行控制;电流处理单元,用于获取所述逆变器输出的第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值,所述第一谐波电流为所述输入载波为第一载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,所述第二谐波电流为所述输入载波为第二载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,其中所述第一载波的相位和所述第二载波的相位不同;控制单元,用于根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值中的较小值,所述第一变化趋势为所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,所述第二变化趋势为所述第一载波的相位和所述第二载波的相位之间的变化趋势,所述第三谐波电流为输入所述调制单元的载波为调整相位后的输入载波时,所述调整相位后的输入载波与所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流。
[0008] 本申请实施例根据第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,以及第一载波的相位和第二载波的相位之间的变化趋势,对输入调制单元的输入载波的相位进行调整,以减小逆变器输出的谐波电流的幅值,提高分布式供电系统的稳定性。
[0009] 进一步地,避免了使用现有技术中基于零序电流进行载波同步的过程中,无法通过载波同步减少谐波电流对供电系统的影响,以提高分布式系统的稳定性。
[0010] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述控制单元用于:所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相同时,减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相反时,增大输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0011] 根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,无需将第一变化趋势和第二变化趋势之间的映射关系预存在控制器中,降低对控制器在存储方面的要求。
[0012] 在一些实现方式中,所述第一变化趋势通过i1-i2表示,其中,i1表示第一谐波电流的幅值,i2表示第二电流的幅值;所述第二变化趋势通过θ1-θ2表示,其中,θ1表示第一载波的相位,θ2表示第二载波的相位。
[0013] 在一些实现方式中,上述第一变化趋势和第二变换趋势相同可以指第一变化趋势和第二变化趋势同号,即 上述第一变化趋势和第二变化趋势相反,可以指第一变化趋势和第二变化趋势异号,即
[0014] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述控制单元还用于:确定调整步长,所述调整步长为增大或减小所述输入载波的相位的调整步长;根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,以所述第一调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0015] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:根据公式
[0016] 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。
[0017] 通过分段地设置调整步长,以对输入载波的相位进行调整,有利于提高调整输入载波的相位的效率。
[0018] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的初始值。
[0019] 通过将调整步长设置为可以根据第一谐波电流的幅值变化,以对输入载波的相位进行调整,有利于提高调整输入载波的相位的效率。
[0020] 在一些实施例中,上述增大输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上延迟一个时间调整值对应的时间段,上述减小输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上提前一个时间调整值对应的时间段。
[0021] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为度时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0022] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为弧度(rad)时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0023] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述控制单元还用于:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0024] 根据第一变化趋势和第二变化趋势之间的映射关系,通过一次调整输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值中的较小值,简化对输入载波的相位的调整过程。
[0025] 在一些实现方式中,所述控制单元具体还用于:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,以预设的调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0026] 根据第一变化趋势和第二变化趋势之间的映射关系,以预设的调整步长,逐步调整输入至所述调制单元的输入载波的相位,细化对输入载波的相位的调整过程,使得输入载波的相位调整过程更加精确。
[0027] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述控制单元包括:逻辑判断单元,用于根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,确定输入至所述调制单元的输入载波的所述相位;移相单元,用于根据确定的输入至所述调制单元的输入载波的所述相位,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0028] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述逆变器为单相逆变器或三相逆变器。
[0029] 在一些实现方式中,上述电流幅值阈值可以为逆变器额定电流的1%。
[0030] 在一些实施例中,所述电流处理单元还用于:对所述逆变器输出的交流电进行电流采样,获取所述逆变器输出谐波电流的幅值。
[0031] 第二方面,提供一种逆变系统,包括若干逆变器,所述逆变系统包括上述第一方面中任一种实现方式描述的装置,所述装置用于控制所述若干逆变器的载波同步。
[0032] 本申请实施例根据第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,以及第一载波的相位和第二载波的相位之间的变化趋势,对输入调制单元的输入载波的相位进行调整,以减小逆变器输出的谐波电流的幅值,提高分布式供电系统的稳定性。
[0033] 进一步地,避免了使用现有技术中基于零序电流进行载波同步的过程中,无法通过载波同步减少谐波电流对供电系统的影响,以提高分布式系统的稳定性。
[0034] 第三方面,提供一种用于载波同步的方法,应用所述方法的装置包括调制单元和逆变器,所述调制单元,基于输入载波和调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制,所述方法包括:获取所述逆变器输出的第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值,所述第一谐波电流为所述输入载波为第一载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,所述第二谐波电流为输入载波为第二载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,其中所述第一载波和所述第二载波的相位不同;根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值中的较小值,所述第一变化趋势为所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,所述第二变化趋势为所述第一载波的相位和所述第二载波的相位之间的变化趋势,所述第三谐波电流为输入所述调制单元的载波为增大或减小相位后的输入载波时,所述增大或减小相位后的输入载波与所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流。
[0035] 本申请实施例根据第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,以及第一载波的相位和第二载波的相位之间的变化趋势,对输入调制单元的输入载波的相位进行调整,以减小逆变器输出的谐波电流的幅值,提高分布式供电系统的稳定性。
[0036] 进一步地,避免了使用现有技术中基于零序电流进行载波同步的过程中,无法通过载波同步减少谐波电流对供电系统的影响,以提高分布式系统的稳定性。
[0037] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,包括:所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相同时,减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相反时,增大输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0038] 根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,无需将第一变化趋势和第二变化趋势之间的映射关系预存在控制器中,降低对控制器在存储方面的要求。
[0039] 在一些实现方式中,所述第一变化趋势通过i1-i2表示,其中,i1表示第一谐波电流的幅值,i2表示第二电流的幅值;所述第二变化趋势通过θ1-θ2表示,其中,θ1表示第一载波的相位,θ2表示第二载波的相位。
[0040] 在一些实现方式中,上述第一变化趋势和第二变换趋势相同可以指第一变化趋势和第二变化趋势同号,即 上述第一变化趋势和第二变化趋势相反,可以指第一变化趋势和第二变化趋势异号,即
[0041] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述方法还包括:确定调整步长,所述调整步长为增大或减小所述输入载波的相位的调整步长;所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,还包括:根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,以所述调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0042] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述确定调整步长,包括:根据公式
[0043] 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。
[0044] 通过将调整步长设置为可以根据第一谐波电流的幅值变化,以对输入载波的相位进行调整,有利于提高调整输入载波的相位的效率。
[0045] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述确定调整步长,包括:根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。
[0046] 通过将调整步长设置为可以根据第一谐波电流的幅值变化,以对输入载波的相位进行调整,有利于提高调整输入载波的相位的效率。
[0047] 在一些实施例中,上述增大输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上延迟一个时间调整值对应的时间段,上述减小输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上提前一个时间调整值对应的时间段。
[0048] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为度时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0049] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为弧度(rad)时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0050] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,还包括:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及所述谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势之间的映射关系,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0051] 根据谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势之间的映射关系,通过一次调整输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值中的较小值,简化对输入载波的相位的调整过程。
[0052] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,还包括:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,以预设的调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0053] 根据谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势之间的映射关系,以预设的调整步长,逐步调整输入至所述调制单元的输入载波的相位,细化对输入载波的相位的调整过程,使得输入载波的相位调整过程更加精确。
[0054] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述根据第一变化趋势和第二变化趋势,对输入至所述调制单元的输入载波的相位进行调整,包括:根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,确定输入至所述调制单元的输入载波的所述相位;用于根据确定的输入至所述调制单元的输入载波的所述相位,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0055] 在一些实现方式中,上述电流幅值阈值可以为逆变器额定电流的1%。
[0056] 在一些实施例中,所述方法还包括:对所述逆变器输出的交流电进行电流采样,获取所述逆变器输出谐波电流的幅值。
[0057] 结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述逆变器为单相逆变器或三相逆变器。
[0058] 第四方面,提供一种计算机可读介质,所述计算机可读介质存储用于计算设备执行的程序代码,所述程序代码包括用于执行第二方面中的方法的指令。
[0059] 第五方面,提供一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行第二方面所述的方法。
[0060] 本申请提供的技术方案有利于提高分布式供电系统的稳定性。

附图说明

[0061] 图1是集中式三相供电系统100的示意性框图。
[0062] 图2是本申请实施例的分布式供电系统的示意性框图。
[0063] 图3是本申请实施例的单相逆变器的示意性框图。
[0064] 图4是本申请实施例的供电系统中第一逆变器和第二逆变器输出电流曲线的示意图。
[0065] 图5是本申请实施例的供电系统中第一逆变器和第二逆变器输出电流曲线的示意图。
[0066] 图6是本申请实施例中输入载波的相位差Δθ和谐波电流的幅值if关系的示意图。
[0067] 图7是本申请实施例的用于载波同步的装置的示意性框图。
[0068] 图8是本申请实施例的用于载波同步的方法的示意性流程图。
[0069] 图9是本申请实施例的用于载波同步的方法的示意性流程图。

具体实施方式

[0070] 下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
[0071] 为了便于理解,先简单介绍本申请实施例的应用场景。
[0072] 图2是本申请实施例的分布式供电系统的示意性框图。图2所示的分布式供电系统200包括:第一逆变器210,第二逆变器220和交流母线。第一逆变器210和第二逆变器220的输出端分别与相同的交流母线相连,第一逆变器和第二逆变器可以共同为电网提供交流电,并且为第一逆变器提供直流电的直流源和为第二逆变器提供直流电的直流源之间相互独立。
[0073] 需要说明的是,图2所示的分布式三相供电系统仅仅是以两台逆变器并联连接方式进行说明,本申请实施例对于分布式三相供电系统中并联的逆变器数量不作具体限定。
[0074] 在图2所示的分布式三相供电系统中,逆变器可以是单相逆变器或者三相逆变器。下文结合图3简单介绍单相逆变器的结构。
[0075] 图3是本申请实施例的单相逆变器的示意性框图。图3所示的单相逆变器300包括直流系统、交流系统、硬件装置、第一控制单元、采样单元和调制单元。
[0076] 直流系统的第一输入端与硬件装置的第一输入端相连,用于向硬件装置提供直流电能;硬件装置的输出端可以与电网的交流母线相连,硬件装置包括电容、电感、电阻、半导体开关器件以及继电器等装置,用于将直流母线中获取的直流电能逆变为交流电,并向交流母线输出;第一控制单元的第一输入端通过第一采样单元与直流系统相连,第一控制单元的第二输入端通过第二采样单元与硬件装置的输出端相连,用于根据第一采样单元从直流系统中采集的直流电压或直流电流,以及第二采样单元从交流系统中采集的交流电压或交流电流确定调制波;调制单元的输入端与第一控制单元的输出端相连,基于输入调制单元的输入载波与第一控制单元输出的调制波,生成用于驱动硬件装置中的开关器件的通断状态的开关信号。
[0077] 需要说明的是,上述调制波可以是第一控制单元或者上位机输入至调制单元。本申请实施例对于调制波的具体来源不作限定。
[0078] 应理解,上述交流系统可以是能够提供或消纳交流电的装置或系统,例如,可以是电网中的交流母线。
[0079] 还应理解,上述直流系统可以是能够提供或消纳直流电能的装置或系统,例如,可以是直流电源或直流负载。
[0080] 然而,当多台逆变器并联于交流母线时,输入调制单元的输入载波的相位会影响到调制单元实际输出的开关信号的波形,而各逆变器由于接收调制单元输出的不同的开关信号,导致不同各逆变器实际输出电压波形不同,不同的电压波形之间的电压差会影响到系统的等效高频电压源,而当系统的等效高频电压源的信号频率与逆变器中电感、电容等硬件装置的自然谐振频率接近时,则逆变器输出的交流电中会存在谐波电流,谐波电流会影响供电系统输出电能的质量,甚至危害供电系统的稳定性。
[0081] 为了减小谐波电流对供电系统输出电能的质量以及供电系统稳定性的影响,本申请实施例通过载波同步的方法以减少逆变器输出的谐波电流的幅值,也就是说,基于谐波电流幅值与输入调制单元的输入载波的相位之间的变化趋势,调节谐波电流的幅值。
[0082] 下文结合图2,简单介绍谐波电流幅值与输入调制单元的输入载波的相位之间的关系。
[0083] 通过实验发现,当第一逆变器完成载波同步后,需要对第二逆变器进行载波同步时,若输入第一调制单元以控制输入第一逆变器的开关信号的输入载波(以下简称“第一逆变器对应的输入载波”)的相位,和输入第二调制单元以控制第二逆变器的开关信号的输入载波(以下简称“第二逆变器对应的输入载波”)的相位相同,即相位差为0时,第一逆变器输出高频电压波形的相位和第二逆变器输出的高频电压的波形的相位相等,则第二逆变器输出的交流电中谐波电流的幅值近似为0,具体的电流曲线参见图4,从图4所示的第一逆变器输出的交流电ig1和第二逆变器输出的交流电ig2的电流曲线可以看出,ig1和ig2中的高频分量(可以用于表示谐波电流的幅值)较小。
[0084] 若第一逆变器对应的输入载波的相位和第二逆变器对应的输入载波的相位相反,即相位差为π时,第一逆变器输出高频电压波形的相位和第二逆变器输出的高频电压的波形的相位的相位差为π,则第二逆变器输出的交流电中的谐波电流的幅值较大,具体的电流曲线参见图5,从图5所示的第一逆变器输出的交流电ig1和第二逆变器输出的交流电ig2的电流曲线可以看出,ig1和ig2中的高频分量(可以用于表示谐波电流的幅值)较大。
[0085] 从实验中发现,输入载波的相位差Δθ和谐波电流的幅值if关系如图6所示,下面以第一逆变器对应的输入载波和第二逆变器对应的输入载波为例,对图6所示的输入载波的相位差和谐波电流的幅值之间的关系进行说明。
[0086] 从图6所示的输入载波的相位差Δθ和谐波电流的幅值if关系的示意图中,可以看出输入载波的相位差Δθ和谐波电流的幅值if之间呈现周期性的局部单调特性。下文以第一逆变器对应的输入载波的相位和第二逆变器对应的输入载波的相位之间的相位差Δθ在[0,2π]之间为例进行说明,当第一逆变器对应的输入载波的相位和第二逆变器对应的输入载波的相位之间的相位差Δθ在[0,π]之间时,第二逆变器输出的谐波电流的幅值if会随着相位差Δθ的增大而增大;当第一逆变器对应的输入载波的相位和第二逆变器对应的输入载波的相位之间的相位差Δθ在[π,2π]之间时,第二逆变器输出的谐波电流的幅值会随着相位差Δθ的增大而减小。
[0087] 因此,本申请实施例的载波同步的方法可以基于图6所示的输入载波的相位差Δθ和谐波电流的幅值if关系,通过调节第一逆变器对应的输入载波的相位和第二逆变器对应的输入载波的相位之间相位差Δθ,以调节谐波电流的幅值。
[0088] 进一步地,由于第一逆变器是与电网完成载波同步过程的逆变器,第一逆变器对应的输入载波的相位可以是定值θ*,则上述通过调节第一逆变器对应的输入载波的相位和第二逆变器对应的输入载波的相位之间相位差Δθ,以调节第二逆变器输出的谐波电流的幅值,可以理解为通过调节第二逆变器对应的输入载波的相位,以调节第二逆变器输出的谐波电流的幅值。
[0089] 基于上述图6所示的输入载波的相位差Δθ和谐波电流的幅值if关系的示意图,结合图7,详细描述本申请实施例的用于载波同步的装置。为了便于理解,图7所示的用于载波同步装置可以理解为对图2中所示的第二逆变器进行载波同步的装置,即供电系统中为对待进行载波同步的逆变器进行载波同步的装置。
[0090] 图7是本申请实施例的用于载波同步的装置的示意性框图。图7所示的装置700包括:调制单元710,电流处理单元720,和控制单元730。
[0091] 调制单元,基于输入载波和调制波生成开关信号,对逆变器中的开关器件进行控制;
[0092] 电流处理单元,用于获取所述逆变器输出的第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值,所述第一谐波电流为所述输入载波为第一载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,所述第二谐波电流为所述输入载波为第二载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,其中所述第一载波的相位和所述第二载波的相位不同;
[0093] 控制单元,用于根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值中的较小值,所述第一变化趋势为所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,所述第二变化趋势为所述第一载波的相位和所述第二载波的相位之间的变化趋势,所述第三谐波电流为输入所述调制单元的载波为调整相位后的输入载波时,所述调整相位后的输入载波与所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流。
[0094] 具体地,上述控制单元可以根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至调制单元的输入载波的相位,作为准备从控制器输出的第三载波的相位,使得输入载波为第三载波输入调制单元和调制波生成开关信号,对逆变器中的开关器件进行控制时,上述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值的较小值。
[0095] 需要说明的是,输入调制单元的输入载波包括3种变量:幅值、频率和相位,供电系统可以在控制系统中经由时钟固化输入载波的频率,并且通过归一化处理对输入载波的幅值进行同步。此时,输入载波的三个变量中唯一不确定的就是载波的初始相位。供电系统中的多个并联的逆变器的启动不同步,都会使得载波的初始相位不同,最终导致输入载波的相位不同步,即载波不同步。换言之,在本申请实施例中载波同步可以理解为对输入调制单元的输入载波的相位进行同步。
[0096] 还应理解,上述控制单元可以是用于进行载波同步的控制单元,当上述装置700设置在单相逆变器300中时,可以独立于单相逆变器中的第一控制器,还可以与第一控制器集成在一起,本申请实施例对此不作具体限定。
[0097] 本申请实施例根据第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,以及第一载波的相位和第二载波的相位之间的变化趋势,对输入调制单元的输入载波的相位进行调整,作为准备从控制器输出的输入载波的相位,以减小逆变器输出的谐波电流的幅值,提高分布式供电系统的稳定性。
[0098] 进一步地,避免了使用现有技术中基于零序电流进行载波同步的过程中,无法通过载波同步减少谐波电流对供电系统的影响,以提高分布式系统的稳定性。
[0099] 在一些实施例中,上述载波和调制波进行比较可以基于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术,当调制波的幅值高于载波的幅值时,开关信号为高电平,当调制波的幅值低于载波的幅值时,开关信号为低电平;或者当调制波的幅值高于载波的幅值时,开关信号为低电平,当调制波的幅值低于载波的幅值时,开关信号为高电平。
[0100] 还应理解,上述PWM技术可以采用和现有技术相同的方式通过比较器实现,还可以通过数字信号处理(Digital Signal Processor,DSP)芯片实现,本申请实施例对PWM技术的具体实现方式不作限定。
[0101] 在一些实施例中,装置700可以为逆变器的一部分。例如,装置700可以与逆变器集成在一块芯片上,专门用于为该逆变器进行载波同步,图3示出了单相逆变器与装置700集成在一块芯片上的示意性框图。装置700还可以是位于逆变器之外的载波同步装置。
[0102] 在一些实施例中,装置700还可以是逆变器中内置的数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)。
[0103] 可选地,所述控制单元还用于:所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相同时,减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相反时,增大输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0104] 具体地,上述第一变化趋势和第二变化趋势相同,可以指随着第一变化趋势增大,第二变化趋势增大,或随着第一变化趋势减小,第二变化趋势减小;上述第一变化趋势和第二变化趋势相反,可以指随着第一变化趋势的增大,第二变换趋势减小,或随着第一变化趋势的减小,第二变化趋势增大。
[0105] 也就是说,上述第一变化趋势和第二变化趋势相同,可以是第一变化趋势和第二变化趋势落在图6所示的单调递增区间内,上述第一变化趋势和第二变化趋势相反,可以是第一变化趋势和第二变化趋势落在图6所示的单调递减区间内。
[0106] 在一些实现方式中,所述第一变化趋势通过i1-i2表示,其中,i1表示第一谐波电流的幅值,i2表示第二电流的幅值;所述第二变化趋势通过θ1-θ2表示,其中,θ1表示第一载波的相位,θ2表示第二载波的相位。
[0107] 在一些实现方式中,上述第一变化趋势和第二变换趋势相同可以指第一变化趋势和第二变化趋势同号,即 上述第一变化趋势和第二变化趋势相反,可以指第一变化趋势和第二变化趋势异号,即
[0108] 在一些实现方式中,所述控制单元还用于:确定调整步长,所述调整步长为增大或减小所述输入载波的相位的调整步长;根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,以所述第一调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0109] 应理解,上述调整步长可以是固定值,例如,调整步长可以是预设的调整步长;上述调整步长还可以是变化值,例如,调整步长可以是随着逆变器当前输出的谐波电流的幅值变化的调整步长,本申请实施例对于调整步长的具体实现形式不作限定。
[0110] 在一些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。
[0111] 具体地,上述θref表示确定所述调整步长的参考值,可以指θref表示确定所述调整步长的参考相位。
[0112] 需要说明的是,上述θref可以是预设的用于确定调整步长参考值。
[0113] 在一些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的初始值。
[0114] 具体地,上述θref表示确定所述调整步长的参考值,可以指θref表示确定所述调整步长的参考相位。
[0115] 需要说明的是,上述θref可以是预设的用于确定调整步长参考值。
[0116] 在一些实施例中,上述增大输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上延迟一个时间调整值对应的时间段,上述减小输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上提前一个时间调整值对应的时间段。
[0117] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为度时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0118] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为弧度(rad)时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0119] 在一些实现方式中,所述控制单元具体还用于:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0120] 具体地,控制单元可以根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,一次将输入至调制单元的输入载波的相位调整至与该供电系统中其他已经载波同步的逆变器(例如,第一逆变器)的相位同步。
[0121] 在一些实现方式中,所述控制单元具体还用于:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,以预设的调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0122] 具体地,第一变化趋势和第二变化趋势相同时,以预设的调整步长对输入调制单元的输入载波的相位进行迭代,逐步减小输入调制单元的输入载波的相位,直到所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值中的较小值;第一变化趋势和第二变化趋势相反时,以预设的调整步长对输入调制单元的输入载波的相位进行迭代,逐步增大输入调制单元的输入载波的相位,直到所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值中的较小值。
[0123] 在一些实现方式中,所述控制单元包括:逻辑判断单元,用于根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,确定输入至所述调制单元的输入载波的所述相位;移相单元,用于根据确定的输入至所述调制单元的输入载波的所述相位,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0124] 在一些实现方式中,所述控制单元还用于:确定所述逆变器输出的所述第三谐波电流的幅值低于电流幅值阈值,则停止增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0125] 具体地,当逆变器输出的第三谐波电流的幅值低于电流幅值阈值时,可以停止对输入至调制单元的输入载波的相位进行调整,此时,可以确定输入至调制单元的输入载波的相位与供电系统中除所述逆变器之外的其他已经实现载波同步的逆变器(例如,第一逆变器)对应的载波的相位同步。
[0126] 在一些实现方式中,上述电流幅值阈值可以为逆变器额定电流的1%。
[0127] 在一些实现方式中,所述逆变器为单相逆变器或三相逆变器。
[0128] 由于零序电流是三相逆变器中的三相电流的相量和不为0时产生的电流,属于三相逆变器中特有的电流,因此,根据零序电流实现载波同步的方法并不适用在单相逆变器中,而本申请实施例中的谐波电流是由于逆变器中的硬件电路中存在谐振点(即阻抗较小的点),或是供电系统中存在特定频率的系统激励(例如,边频带信号)产生的,是影响多个单相逆变器并联的供电系统的稳定性的因素之一,因此本申请实施例的谐波电流的调节方法也适用由多个单相逆变器并联组成的供电系统。
[0129] 在一些实施例中,所述电流处理单元还用于:对所述逆变器输出的交流电进行电流采样,获取所述逆变器输出谐波电流的幅值。
[0130] 具体地,对逆变器输出的交流电进行采样,并对该交流电进行滤波处理,获取频率为第一频率的谐波电流的幅值,所述第一频率为逆变器的谐振频率。由于逆变器中除了滤波器包括电感和电容以外,其余的部件包括印制电路板上面存在的电容和电感的电感或电容值非常小(又称为寄生电感或电容),通常可以忽略,因此逆变器的谐振频率可以主要考虑逆变器中的滤波器中的电容和电感的谐振频率。也就是说,上述第一频率可以根据逆变器中的滤波器中的电容和电感的谐振频率确定。
[0131] 若上述第一频率可以用f表示,则 确定,其中,Leq表示滤波器的等效电感值,Ceq表示滤波器的等效电容值。
[0132] 应理解,上述对交流电进行滤波处理以获取第一频率的谐波电流的滤波器可以是数字滤波或模拟滤波器,其中,数字滤波器可以采用快速傅里叶变换的方法进行滤波,模拟滤波器具体可以是带通滤波器。
[0133] 在一些实施例中,本申请实施例提供一种逆变系统,包括若干逆变器,所述逆变系统包括图7所示的装置700,该装置700用于控制所述若干逆变器的载波同步。
[0134] 具体地,上述逆变系统可以包括多个逆变器,该装置700用于控制多个逆变器中与所述装置700相连的目标逆变器和逆变系统中除所述目标逆变器之外的其他逆变器之间的载波同步过程。
[0135] 需要说明的是,图7仅仅示出了本申请实施例的逆变系统中的一个逆变器,本申请实施例对于逆变系统中的逆变器数量不作具体限定。
[0136] 还应理解,上述装置700可以与逆变器封装在一个电路板上,也就是说,逆变系统中的每个逆变器中都有一个独立的装置700,具体装置700和逆变器之间的连接方式可以参见图7。
[0137] 上文结合图1至图7详细的说明了描述了本申请实施例的用于载波同步的装置,下面结合图8,详细描述本申请实施例的用于载波同步的方法。应理解,图7所示的装置能够实现图8所示的方法中的各个步骤,为避免重复,在此不再详细赘述。
[0138] 图8是本申请实施例的用于载波同步的方法的示意性流程图,应用所述方法的装置包括调制单元和逆变器,所述调制单元,基于输入载波和调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制,所述方法包括:
[0139] 810,获取所述逆变器输出的第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值,所述第一谐波电流为所述输入载波为第一载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,所述第二谐波电流为输入载波为第二载波输入所述调制单元和所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流,其中所述第一载波和所述第二载波的相位不同。
[0140] 在一些实现方式中,所述逆变器为单相逆变器或三相逆变器。
[0141] 820,根据第一变化趋势和第二变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,使得所述逆变器输出的第三谐波电流的幅值小于所述第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值中的较小值,所述第一变化趋势为所述第一谐波电流的幅值和所述第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,所述第二变化趋势为所述第一载波的相位和所述第二载波的相位之间的变化趋势,所述第三谐波电流为输入所述调制单元的载波为增大或减小相位后的输入载波时,所述增大或减小相位后的输入载波与所述调制波生成开关信号,对所述逆变器中的开关器件进行控制时,所述逆变器输出的谐波电流。
[0142] 应理解,图8示出的用于载波同步的详细的步骤或操作,但这些步骤或操作仅是示例,本申请实施例还可以执行其他操作,或者图8中各操作的变形。此外,图8中的各个步骤可以按照与图8呈现的不同顺序来执行,并且有可能并非要执行图8中的全部操作。下面具体描述图8所示的方法步骤。
[0143] 本申请实施例根据第一谐波电流的幅值和第二谐波电流的幅值之间的变化趋势,以及第一载波的相位和第二载波的相位之间的变化趋势,对输入调制单元的输入载波的相位进行调整,以减小逆变器输出的谐波电流的幅值,提高分布式供电系统的稳定性。
[0144] 进一步地,避免了使用现有技术中基于零序电流进行载波同步的过程中,无法通过载波同步减少谐波电流对供电系统的影响,以提高分布式系统的稳定性。
[0145] 在一些实现方式中,步骤820还包括:所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相同时,减小输入至所述调制单元的输入载波的相位,所述第一变化趋势和所述第二变化趋势相反时,增大输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0146] 在一些实现方式中,所述第一变化趋势通过i1-i2表示,其中,i1表示第一谐波电流的幅值,i2表示第二电流的幅值;所述第二变化趋势通过θ1-θ2表示,其中,θ1表示第一载波的相位,θ2表示第二载波的相位。
[0147] 在一些实现方式中,上述第一变化趋势和第二变换趋势相同可以指第一变化趋势和第二变化趋势同号,即 上述第一变化趋势和第二变化趋势相反,可以指第一变化趋势和第二变化趋势异号,即
[0148] 在一些实现方式中,所述控制单元还用于:确定调整步长,所述调整步长为增大或减小所述输入载波的相位的调整步长;根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,以所述第一调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0149] 在一些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的参考值。
[0150] 在一些实现方式中,所述第一谐波电流为当前所述逆变器输出的谐波电流,所述控制单元还用于:根据公式 且θref>0,确定所述调整步长,其中,Δθ表示所述调整步长,if表示所述第一谐波电流的幅值,iN表示所述逆变器的额定电流值,θref表示确定所述调整步长的初始值。
[0151] 在一些实施例中,上述增大输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上延迟一个时间调整值对应的时间段,上述减小输入至调制单元的输入载波的相位,可以指将输入载波在时间上提前一个时间调整值对应的时间段。
[0152] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为度时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0153] 在一些实施例中,若调整步长Δθ的单位为弧度(rad)时,上述时间调整值Δt可以根据公式 其中,Δθ表示调整步长,fc表示输入载波的频率。
[0154] 在一些实现方式中,步骤820还包括:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0155] 具体地,根据第一变化趋势、第二变化趋势以及第一变化趋势和第二变化趋势之间的映射关系,一次将输入至调制单元的输入载波的相位调整至与该供电系统中其他已经载波同步的逆变器(例如,第一逆变器)的相位同步。
[0156] 在一些实现方式中,步骤820还包括:根据所述第一变化趋势、所述第二变化趋势以及谐波电流的幅值的变化趋势和输入载波的相位的变化趋势,以预设的调整步长,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0157] 在一些实现方式中,步骤820还包括:根据所述第一变化趋势和所述第二变化趋势,确定输入至所述调制单元的输入载波的所述相位;根据确定的输入至所述调制单元的输入载波的所述相位,增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0158] 在一些实现方式中,所述方法还包括:确定所述逆变器输出的所述第三谐波电流的幅值低于电流幅值阈值,则停止增大或减小输入至所述调制单元的输入载波的相位。
[0159] 下面将结合载波同步的控制周期详细介绍本申请实施例的用于载波同步的方法。为了便于描述,下文中描述的“第二逆变器对应的输入载波”可以指与调制单元中调制波生成开关信号,以控制第二逆变器中的开关器件的输入载波。
[0160] 图9是本申请实施例的用于载波同步的方法的示意性流程图。应理解,图9所示的方法以图2所示的分布式供电系统为基础,其中第一逆变器可以是已经完成载波同步的逆变器,第二逆变器可以是需要进行载波同步的逆变器。图9所示的方法包括:
[0161] 910,对第二逆变器输出的交流电中的谐波电流进行采样。
[0162] 具体地,上述谐波电流的频率可以是 确定,其中,Leq表示滤波器的等效电感值,Ceq表示滤波器的等效电容值。
[0163] 920,判断当前控制周期是否是第二逆变器进行载波同步的初始控制周期。
[0164] 具体地,判断当前控制周期是否是第二逆变器进行载波同步的初始控制周期可以分为下面两种情况:
[0165] 921,若当前控制周期是第二逆变器进行自载波同步的初始控制周期,则可以将第二逆变器在当前控制周期内对应的输入载波的相位标记为θ0,并为第二逆变器在下一控制周期对应的输入载波配置预设的初始相位θ1,随后执行步骤950。
[0166] 需要说明的是,上述初始控制周期内,逆变器对应的输入载波的相位θ0可以是随机选择的,也可以是预先配置的固定值,本申请实施例对于上述初始相位的具体选择方式不作限定。
[0167] 上述初始控制周期之后的下一控制周期内,逆变器对应的输入载波的相位θ1也可以是随机选择的,也可以是预先配置的固定值,本申请实施例对于上述初始相位的具体选择方式不作限定。
[0168] 922,若当前控制周期不是第二逆变器进行载波同步的初始控制周期,则执行步骤930。
[0169] 需要说明的是,上述控制周期可以包括至少一个开关周期。
[0170] 930,判断谐波电流的幅值是否大于电流幅值阈值。
[0171] 具体地,判断谐波电流的幅值是否大于电流幅值阈值,分为下面两种情况:
[0172] 931,谐波电流的幅值小于或等于电流幅值阈值,则可以确定当前第二逆变器对应载波的相位与供电系统中的载波的相位近似同步,可以停止调节第二逆变器对应载波的相位,执行步骤950。
[0173] 932,谐波电流的幅值大于电流幅值阈值,执行步骤940。
[0174] 由于谐波电流的幅值大于电流幅值阈值,则可以确定当前谐波电流还是有可能影响系统的稳定性,则需要对谐波电流的幅值进行调整,执行步骤940。
[0175] 940,根据谐波电流的幅值的变化趋势和第二逆变器对应的输入载波的相位的变化趋势,确定下一控制周期中第二逆变器对应的输入载波相位的变化趋势。
[0176] 具体地,为了便于描述借助符号进行说明。当前的控制周期为第n个控制周期,则当前控制周期之前的一个控制周期用n-1表示,以此类推,第n-1控制周期之前的一个控制周期用n-2表示,当前的控制周期之后的一个控制周期可以用n+1表示。第n个控制周期中逆变器输出的谐波电流的幅值为in,第n-1个控制周期中逆变器输出的谐波电流的幅值为in-1,且该控制周期内第二逆变器对应的输入载波的相位为θn-1,第n-2个控制周期中逆变器输出的谐波电流的幅值为in-2,且该控制周期内第二逆变器对应的输入载波的相位为θn-2。则上述谐波电流的幅值的变化趋势可以表示为in-in-1,上述载波的相位的变化趋势可以表示为θn-θn-1。也就是说,第n+1个控制周期中第二逆变器对应的输入载波的相位θn+1与第n个控制周期中第二逆变器对应的输入载波的相位θn之间的变化趋势可以根据in-in-1和θn-θn-1确定。
[0177] 上述确定第n+1个控制周期中载波的相位具体可以细分为两种情况:
[0178] 1、当iN-iN-1的变化趋势和θN-θn-1的变化趋势相同时,即 可以确定in-in-1和θn-θn-1为图5所示的曲线中的单调递增区间内,此时第n+1个控制周期中载波的相位与第n个控制周期中载波的相位之间的变化趋势可以为减小趋势,即θN+1<θN。
[0179] 2、当iN-iN-1的变化趋势和θN-θn-1的变化趋势相反时,即 可以确定in-in-1和θn-θn-1为图5所示的曲线中的单调递减区间内,此时第n+1个控制周期中载波的相位与第n个控制周期中载波的相位之间的变化趋势可以为增大趋势,即θN+1>θN。
[0180] 950,本控制周期结束,进入下一控制周期。
[0181] 具体地,结束第n个控制周期中对于输入载波的相位的调节,并进入第n+1个控制周期。
[0182] 应理解,在本申请实施例中,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
[0183] 应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0184] 应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0185] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0186] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0187] 另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0188] 在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够读取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,数字通用光盘(Digital Video Disc,DVD))或者半导体介质(例如,固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
[0189] 以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。