CN109004681A - 基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法及系统，若干个并网逆变器结构相同，每个并网逆变器的调制信号同步控制方法相同，均包括：获取电网电压相位信号并经过信号的处理产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号，其中，所述电网电压相位信号与三角载波相位信号为同步信号；每个并网逆变器中的电网电压相位信号相同，继而实现多个并网逆变器间脉宽调制信号的同步。本发明该系统及方法无需通讯信号，能够有效实现多个逆变器间调制信号的同步。

Description

基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，特别是涉及基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统及方法。

背景技术

近年来，随着环境的不断恶化，可再生能源发电技术、分布式发电技术引起了各方关注。并网逆变器能将分布式电源接入交流电网，并网逆变器是将分布式电源接入交流电网的关键设备。由于电力电子器件的存在，并网逆变器的输出电流中含有大量的高次谐波。现有专利和文献中提到了多种降低高次谐波的方法，包括增加开关频率、滤波器参数、滤波器阶数、采用交错并联结构、多电平结构等，但这些方法都会增加逆变器的控制难度和逆变器的成本，而且这些方法大多是针对单个逆变器。

在电网中，多个分布式并网逆变器一般以并联的形式接入电网，多个并网逆变器接入公共并网点(PCC)，逆变器的总数定义为N，逆变器编号定义为m(m＝1,…,N)，逆变器m的输出电流表示为i_m，其总谐波失真表示为THDm，总并网电流表示为i_sum，总谐波失真表示为THD_sum。通常，im中含有大量的高次谐波，这些高次谐波会在PCC处随机叠加，最终导致i_sum的谐波含量在最小值和最大值之间变化。

中国发明专利，申请号为：CN201410073512.0，专利名称为“分布式并网逆变系统全局同步脉宽调制系统及方法”，公开了一种分布式并网逆变系统全局同步脉宽调制系统，确定了全局脉宽调制系统的基本结构，包括主控单元(全局同步单元)和位于不同地理位置的若干个并网逆变器，每个所述并网逆变器均与分布式电源连接，每个并网逆变器均通过公共并网点与电网连接，所述主控单元与所有的并网逆变器通信。所述主控单元接收各个并网逆变器的信息，确定全局同步策略后，将包含全局同步策略的全局同步信号分别发送给各个并网逆变器，各个并网逆变器利用全局同步信号调整自己的脉宽调制波相位，以达到各个并网逆变器脉宽调制波之间能够满足谐波抵消的相位差，从而抵消各个并网逆变器注入电网的谐波电流。该方法能够有效降低i_sum的谐波含量。但该方法的主要缺陷是，当通讯系统出现短时间故障或长时间故障时，全局同步脉宽调制方法无法正常工作，全局同步脉宽调制系统的可靠性无法得到保障。且通讯系统的加入会增加系统的成本。

中国发明专利，CN201510376893.4《分布式并网逆变系统全局同步脉宽相位、频率动态调整方法》在上述专利基础上，公开了一种分布式并网逆变系统全局同步脉宽相位、频率动态调整方法，逆变器正常运行过程中，在满足并网电流谐波要求的前提下降低每个逆变器开关频率，能够提高整个系统的运行效率。但该方法依然需要基于通讯系统。

中国发明专利，CN201510902191.5，《一种通讯故障状态下的全局同步脉宽调制自同步方法》提出一种通讯故障状态下的全局同步脉宽调制自同步方法。能让逆变器在通讯故障的情况下依然保持全局同步运行状态，各逆变器的状态也无需改变，充分发挥全局同步脉宽调制方法的优势。但该方法只能应对短时通讯故障，无法应对长时间通讯故障。

综上所述，基于通讯的同步方法已经成为制约全局同步脉冲调制方法应用的主要瓶颈，急需一种无额外通讯的全局同步脉冲调制技术来实现降低高次谐波。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统，无需额外通讯信号，锁相环输出信息经过三角波生成系统产生逆变器运行所需的三角载波信号，由于锁相环输出信息中包含电网基波相位的同步信号，因此三角波生成系统产生的三角载波信号能够实现同步，进而有效实现多个逆变器间调制信号的同步。

为了实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：

基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法，若干个并网逆变器结构相同，每个并网逆变器的调制信号同步控制方法相同，均包括：

获取电网电压相位信号并经过信号的处理产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号，其中，所述电网电压相位信号与三角载波相位信号为同步信号；

每个并网逆变器中的电网电压相位信号相同，继而实现多个并网逆变器间脉宽调制信号的同步。

本申请的上述技术方案中，由于每个并网逆变器中的电网电压相位信号相同，因此，每个并网逆变器在经过信号的处理所产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号也是相同的，从而实现每个并网逆变器中所产生的脉宽调制信号也是同步的。

进一步优选的技术方案，获取电网电压相位信号并经过信号的处理产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号，具体过程为：

将电网电压锁相系统的输出的电网电压信号进行相位补偿及相位校正，输出经过矫正且稳态误差较小的基波电压相位信号；

接收输出的基波电压相位信号，并对所述基波电压相位信号进行相位倍增、相角偏移，输出载波基准相位；

接收输出的载波基准相位，对载波基准相位进行载波相位闭环追踪并输出相位为载波基准相位的三角载波信号。

进一步优选的技术方案，将电网电压锁相系统的输出信号进行相位补偿及相位校时，计算电网电压锁相系统的输出信号需要补偿的基波相位，并计算经过补偿后的基波相位；

经过补偿后的基波相位与所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号相减得到相位差；

利用闭环控制方法追踪经过补偿后的基波相位，经过补偿后的基波相位及闭环调节器输出的电网电压频率共同输入前馈/积分单元进行计算得到所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号。

进一步优选的技术方案，计算需要补偿的基波相位时，计算公式为：

其中，θ_m,gc为需要补偿的基波相位，R_m,c为额定开关频率f_{m,c_r}和额定基波频率f_{m,g_r}的比值。

进一步优选的技术方案，利用闭环控制方法追踪经过补偿后的基波相位θ′_m,g，闭环调节器为抗饱和PI调节器，其输出上限和输出下线分别为：

f′_m,gmax＝f_gmax-f_{m,g_r}；f′_m,gmin＝f_gmin-f_{m,g_r}

其中，f_gmax为电网电压的最高频率，f_gmin为电网电压的最低频率，f_{m,g_r}为电网电压的额定频率，抗饱和积分器的输出为u′_m,g；

补偿后的基波相位θ′_m,g和频率调整信号f′_m,g共同输入前馈/积分计算公式，得到输出θ″_m,g：

该公式表示，当θ″_m,g与θ′_m,g间的差值大于T_m时，输出θ″_m,g将在上一次结果的基础上增加或减少T_m；当θ″_m,g与θ_m′_,g间的差值小于T_m时，前馈/积分计算公式为积分计算公式，其中，k表示本次计算结果，k-1表示上次计算结果；

T_m的表达式为：

T_m＝Q·2π/R_m,c

其中，Q为正整数。

进一步优选的技术方案，对所述基波电压相位信号进行相位倍增、相角偏移，具体为：

将输入的基波电压相位信号与调制比相乘，获得三角波相角偏移量为0的三角波相位参考值；

在三角波相位参考值的基础上叠加三角波相位偏移量，获得叠加三角波偏移量的三角波相位参考值。

进一步优选的技术方案，对载波基准相位进行载波相位闭环追踪，具体为：

将输出的三角波相位参考值与输出三角波的相位相减获得相位差；

采用闭环调节器追踪输入的三角波相位参考值信号，并根据电网电压的频率计算出三角波的幅值。

进一步优选的技术方案，采用闭环调节器追踪输入的三角波相位参考值信号，闭环调节器为抗饱和PI调节器，其输出上限和输出下线分别为：

f′_m,cmax＝R_m,c(f_gmax-f_{m,g_r})；f′_m,cmin＝R_m,c(f_gmin-f_{m,g_r})

根据f_m,c(k)计算出三角波的幅值C_m,peak.：

本发明的第二目的是提供基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统，若干个并网逆变器结构相同，每个并网逆变器的调制信号同步控制系统结构相同，均包括：电网电压锁相系统、分别与电网电压锁相系统相连的三角波生成系统、调制波生成系统及分别连接至三角波生成系统、调制波生成系统的比较器；

电网电压锁相系统输出电网电压相位信号并经过三角波生成系统进行信号的处理，产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号，其中，所述电网电压相位信号与三角载波相位信号为同步信号；

三角载波相位信号及调制波生成系统生成的调制波在比较器中进行比较产生逆变器所需的脉宽调制信号；

每个并网逆变器中的电网电压相位信号相同，继而实现多个并网逆变器间脉宽调制信号的同步。

进一步优选的技术方案，所述三角波生成系统，包括基波电压相位矫正子系统，载波基准相位生成子系统及载波信号生成子系统；

其中，所述基波电压相位矫正子系统用于将电网电压锁相系统的输出信号进行相位补偿及相位校正，输出经过矫正且稳态误差较小的基波电压相位信号；

载波基准相位生成子系统，接收所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号，并对所述基波电压相位信号进行相位倍增、相角偏移，输出载波基准相位；

载波信号生成子系统，接收所述载波基准相位生成子系统输出的载波基准相位，对载波基准相位进行载波相位闭环追踪并输出相位为载波基准相位的三角载波信号；

进一步优选的技术方案，所述基波电压相位矫正子系统包括相位补偿模块及相位矫正模块，所述相位补偿模块用于计算电网电压锁相系统的输出信号需要补偿的基波相位，并计算经过补偿后的基波相位；

经过补偿后的基波相位与所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号相减得到相位差；

所述相位矫正模块，利用闭环控制方法追踪经过补偿后的基波相位，经过补偿后的基波相位及闭环调节器输出的电网电压频率共同输入前馈/积分单元进行计算得到所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号。

进一步优选的技术方案，所述载波基准相位生成子系统相位倍增模块及相角偏移模块；

所述相位倍增模块将输入的基波电压相位信号与调制比相乘，获得三角波相角偏移量为0的三角波相位参考值；

所述相角偏移模块，在三角波相位参考值的基础上叠加三角波相位偏移量，获得叠加三角波偏移量的三角波相位参考值。

进一步优选的技术方案，所述载波信号生成子系统主要包括载波相位闭环追踪模块；

将相角偏移模块输出的三角波相位参考值与输出三角波的相位相减获得相位差；

载波相位闭环追踪模块采用闭环调节器追踪输入的相角偏移模块输出的三角波相位参考值信号，并根据电网电压的频率计算出三角波的幅值。

本发明的第三目的是提供一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法。

本发明的第三目的是提供一种终端设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)所发明系统及方法并网逆变器之间无需额外实时通讯设备，降低了使用全局同步脉冲宽度调试方法的硬件成本。

(2)所发明系统及方法不受通讯故障的影响，提高了全局同步脉冲宽度调制方法的运行可靠性。

(3)所发明系统及方法无需改变逆变器现有的硬件结构，仅需在软件中添加少量程序，提高了全局同步脉冲宽度调制方法的适用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统整体示意图；

图2电压相位矫正子系统示意图；

图3载波基准相位生成子系统示意图；

图4载波信号生成子系统示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，若干个并网逆变器，每个所述并网逆变器均与分布式电源连接，每个并网逆变器均通过公共并网点与电网连接。

并网逆变器主要包括功率电路和控制系统两部分。其中功率电路部分为公知常识。控制系统分为电网电压锁相系统、调制波生成系统、三角载波生成系统。电网电压锁相系统(PLL)的基本算法为公知常识，调制波生成系统为公知常识，此处不再详细说明。

三角载波生成系统主要包括基波电压相位矫正子系统，载波基准相位生成子系统，载波信号生成子系统。

基波电压相位矫正子系统包括相位补偿模块及相位矫正模块，所述相位补偿模块用于计算电网电压锁相系统的输出信号需要补偿的基波相位，并计算经过补偿后的基波相位；

经过补偿后的基波相位与所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号相减得到相位差；

相位矫正模块，利用闭环控制方法追踪经过补偿后的基波相位，经过补偿后的基波相位及闭环调节器输出的电网电压频率共同输入前馈/积分单元进行计算得到所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号。

载波基准相位生成子系统相位倍增模块及相角偏移模块；

相位倍增模块将输入的基波电压相位信号与调制比相乘，获得三角波相角偏移量为0的三角波相位参考值；

相角偏移模块，在三角波相位参考值的基础上叠加三角波相位偏移量，获得叠加三角波偏移量的三角波相位参考值。

载波信号生成子系统主要包括载波相位闭环追踪模块；

将相角偏移模块输出的三角波相位参考值与输出三角波的相位相减获得相位差；

载波相位闭环追踪模块采用闭环调节器追踪输入的相角偏移模块输出的三角波相位参考值信号，并根据电网电压的频率计算出三角波的幅值。

上述系统的工作原理：若干个并网逆变器，每个所述并网逆变器均与分布式电源连接，每个并网逆变器均通过公共并网点与电网连接。每个并网逆变器结构相同，主要包括功率电路和控制系统两部分。各自逆变器的脉宽调制信号由各自的控制系统来控制，并网逆变器之间并不需要额外的通信控制，也不需要信息的传输，各自的并网逆变器中电网电压相位信号可以认为是相同的，在经过各自的控制系统进行处理后所得到的脉宽调制信号也是相同的，这样就能实现若干个并网逆变器之间的脉宽调制信号的同步处理目的。

每个并网逆变器中，逆变器利用现有锁相环输出的电网电压相位，经过相位补偿模块、低通滤波模块、动态相位矫正模块，生成稳态误差较小的基波电压相位。基波电压相位经过相位倍增模块、相角偏移模块生成载波基准相位。载波基准相位经过载波相位闭环追踪模块产生逆变器运行所需的三角载波信号。该系统及方法无需并网逆变器之间无需额外的通讯信号，能够有效实现多个并网逆变器间调制信号的同步。

本申请的另一种实施例子中，公开了基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法，包括：

步骤(1)：基波电压相位矫正子系统接收PLL的输出信号θ_m,g，其中θ_m,g为电网电压基波相位信号，经过相位补偿模块、具有低通特性的相位矫正模块，输出经过矫正且稳态误差较小的基波电压相位信号θ″_m,g。

步骤(2)：θ″_m,g输入载波基准相位生成子系统，经过相位倍增模块、相角偏移模块，输出载波基准相位θ′_m,PWM。

步骤(3)：θ′_m,PWM输入载波信号生成子系统，经过载波相位闭环追踪模块输出相位为θ′_m,PWM的三角载波信号。

具体的，步骤(1)的具体控制框图如图2所示，包括以下步骤：

步骤(1-1)：相位补偿模块计算需要补偿的基波相位θ_m,gc：

其中，R_m,c为额定开关频率f_{m,c_r}和额定基波频率f_{m,g_r}的比值：

其中，开关频率表示逆变器中半导体开关器件在一秒内的开通关断次数，基波频率为电网电压基波信号在一秒内的周期数。额定开关频率表示开关频率的额定值，额定基波频率表示基波频率的额定值。

步骤(1-2)：计算经过补偿后的基波相位θ′_m,g：

θ′_m,g＝θ_m,g+θ_m,gc

步骤(1-3)：输入θ′_m,g与输出θ″_m,g相减得到相位差e′_m,g。

e′_m,g＝θ′_m,g-θ″_m,g

步骤(1-4)：具有低通特性的相位矫正模块利用闭环控制方法追踪θ′_m,g。所用闭环调节器为抗饱和PI调节器，其输出上限和输出下限分别为：

f′_m,gmax＝f_gmax-f_{m,g_r}；f′_m,gmin＝f_gmin-f_{m,g_r}

其中，f_gmax为电网电压的最高频率，f_gmin为电网电压的最低频率，f_{m,g_r}为电网电压的额定频率。抗饱和积分器的输出为频率调整信号f′_m,g f′_m,gmax，f′_m,gmin分别为f′_m,g的上下限。

步骤(1-5)：补偿后的基波相位θ′_m,g和频率调整信号f′_m,g共同输入前馈/积分计算公式，得到输出θ″_m,g：

该公式表示，当θ″_m,g与θ′_m,g间的差值大于相位差值上限T_m时，输出θ″_m,g将在上一次结果的基础上增加或减少T_m；当θ″_m,g与θ′_m,g间的差值小于T_m时，前馈/积分计算公式为积分计算公式。其中，k表示本次计算结果，k-1表示上次计算结果。T_m的表达式为：

T_m＝Q·2π/R_m,c

其中，为保证θ″_m,g的相位突变不影响后续载波信号生成子系统输出载波信号的连续性，Q应为正整数。

具体的，步骤(2)的具体控制框图如图3所示，包括以下步骤：

步骤(2-1)：将输入的信号θ″_m,g与调制比R_m相乘，获得三角波相角偏移量为0的三角波相位参考值θ′_m,PWM0：

θ′_m,PWM0＝R_m,cθ_m,g

步骤(2-2)：在θ′_m,PWM0的基础上叠加三角波相位偏移量三角波相位偏移量由控制系统提供，该参数能够实现总并网电流谐波含量最小化，获得三角波偏移量为的三角波相位参考值θ′_m,PWM：

所述步骤(3)的具体控制框图如图4所示，包括以下步骤：

步骤(3-1)：θ′_m,PWM与载波信号生成子系统输出三角波的相位θ_m,PWM相减获得相位差e_m,PWM：

e_m,PWM＝θ_m,PWM-θ′_m,PWM

步骤(3-2)：载波相位闭环追踪模块追踪输入信号θ′_m,PWM，所用闭环调节器为抗饱和PI调节器，其输出为三角波频率调节信号，表示为f_m,c(k)，f_m,c(k)的输出上限和输出下限分别为：

f′_m,cmax＝R_m,c(f_gmax-f_{m,g_r})；f′_m,cmin＝R_m,c(f_gmin-f_{m,g_r})

其中，f′_m,cmax，f′_m,cmin分别f_m,c(k)的上下限。

步骤(3-3)：根据f_m,c(k)计算出三角波的幅值C_m,peak.：

f_{m,DSP_r}为逆变器中控制芯片的运行频率，具体数值可根据芯片手册获得。Crystalm控制芯片DSP的时钟实际频率信号为f_m，DSP，实际运行中f_m，DSP在额定值f_{m,DSP_r}附近变动，不是固定值。

实施例3：

本实施例3的目的是提供一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备设备的处理器加载并执行以下处理：

步骤(1)：基波电压相位矫正子系统接收PLL的输出信号θ_m,g，其中θ_m,g为电网电压基波相位信号，经过相位补偿模块、具有低通特性的相位矫正模块，输出经过矫正且稳态误差较小的基波电压相位信号θ″_m,g。

步骤(2)：θ″_m,g输入载波基准相位生成子系统，经过相位倍增模块、相角偏移模块，输出载波基准相位θ′_m,PWM。

步骤(3)：θ′_m,PWM输入载波信号生成子系统，经过载波相位闭环追踪模块输出相位为θ′_m,PWM的三角载波信号。

实施例4：

本实施例4的目的是提供基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制终端。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制终端，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下处理：

步骤(1)：基波电压相位矫正子系统接收PLL的输出信号θ_m,g，其中θ_m,g为电网电压基波相位信号，经过相位补偿模块、具有低通特性的相位矫正模块，输出经过矫正且稳态误差较小的基波电压相位信号θ″_m,g。

步骤(2)：θ″_m,g输入载波基准相位生成子系统，经过相位倍增模块、相角偏移模块，输出载波基准相位θ′_m,PWM。

步骤(3)：θ′_m,PWM输入载波信号生成子系统，经过载波相位闭环追踪模块输出相位为θ′_m,PWM的三角载波信号。

在本实施例中，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

本文所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开内容操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开内容的各个方面。

应当注意，尽管在上文的详细描述中提及了设备的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性而非强制性的。实际上，根据本公开的实施例，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

实际例子，该方法已经过实验平台验证。实验平台包含两台逆变器，结果证明，在没有任何额外通讯装置的情况下，两台逆变器依靠本专利所提方法实现调制信号的同步。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法，其特征是，若干个并网逆变器结构相同，每个并网逆变器的调制信号同步控制方法相同，均包括：

获取电网电压相位信号并经过信号的处理产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号，其中，所述电网电压相位信号与三角载波相位信号为同步信号；

每个并网逆变器中的电网电压相位信号相同，继而实现多个并网逆变器间脉宽调制信号的同步。

2.如权利要求1所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法，其特征是，获取电网电压相位信号并经过信号的处理产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号，具体过程为：

将电网电压锁相系统的输出的电网电压信号进行相位补偿及相位校正，输出经过矫正且稳态误差较小的基波电压相位信号；

接收输出的基波电压相位信号，并对所述基波电压相位信号进行相位倍增、相角偏移，输出载波基准相位；

接收输出的载波基准相位，对载波基准相位进行载波相位闭环追踪并输出相位为载波基准相位的三角载波信号。

3.如权利要求2所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法，其特征是，将电网电压锁相系统的输出信号进行相位补偿及相位校时，计算电网电压锁相系统的输出信号需要补偿的基波相位，并计算经过补偿后的基波相位；

经过补偿后的基波相位与所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号相减得到相位差；

利用闭环控制方法追踪经过补偿后的基波相位，经过补偿后的基波相位及闭环调节器输出的电网电压频率共同输入前馈/积分单元进行计算得到所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号。

4.如权利要求2所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法，其特征是，对所述基波电压相位信号进行相位倍增、相角偏移，具体为：

将输入的基波电压相位信号与调制比相乘，获得三角波相角偏移量为0的三角波相位参考值；

在三角波相位参考值的基础上叠加三角波相位偏移量，获得叠加三角波偏移量的三角波相位参考值。

5.如权利要求2所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法，其特征是，对载波基准相位进行载波相位闭环追踪，具体为：

将输出的三角波相位参考值与输出三角波的相位相减获得相位差；

采用闭环调节器追踪输入的三角波相位参考值信号，并根据电网电压的频率计算出三角波的幅值。

6.基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统，其特征是，若干个并网逆变器结构相同，每个并网逆变器的调制信号同步控制系统结构相同，均包括：电网电压锁相系统、分别与电网电压锁相系统相连的三角波生成系统、调制波生成系统及分别连接至三角波生成系统、调制波生成系统的比较器；

电网电压锁相系统输出电网电压相位信号并经过三角波生成系统进行信号的处理，产生并网逆变器脉宽调制所需的三角载波相位信号，其中，所述电网电压相位信号与三角载波相位信号为同步信号；

三角载波相位信号及调制波生成系统生成的调制波在比较器中进行比较产生逆变器所需的脉宽调制信号；

每个并网逆变器中的电网电压相位信号相同，继而实现多个并网逆变器间脉宽调制信号的同步。

7.如权利要求6所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统，其特征是，所述三角波生成系统，包括基波电压相位矫正子系统，载波基准相位生成子系统及载波信号生成子系统；

其中，所述基波电压相位矫正子系统用于将电网电压锁相系统的输出信号进行相位补偿及相位校正，输出经过矫正且稳态误差较小的基波电压相位信号；

载波基准相位生成子系统，接收所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号，并对所述基波电压相位信号进行相位倍增、相角偏移，输出载波基准相位；

载波信号生成子系统，接收所述载波基准相位生成子系统输出的载波基准相位，对载波基准相位进行载波相位闭环追踪并输出相位为载波基准相位的三角载波信号。

8.如权利要求6所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制系统，其特征是，所述基波电压相位矫正子系统包括相位补偿模块及相位矫正模块，所述相位补偿模块用于计算电网电压锁相系统的输出信号需要补偿的基波相位，并计算经过补偿后的基波相位；

经过补偿后的基波相位与所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号相减得到相位差；

所述相位矫正模块，利用闭环控制方法追踪经过补偿后的基波相位，经过补偿后的基波相位及闭环调节器输出的电网电压频率共同输入前馈/积分单元进行计算得到所述基波电压相位矫正子系统输出的基波电压相位信号。

进一步优选的技术方案，所述载波基准相位生成子系统相位倍增模块及相角偏移模块；

所述相位倍增模块将输入的基波电压相位信号与调制比相乘，获得三角波相角偏移量为0的三角波相位参考值；

所述相角偏移模块，在三角波相位参考值的基础上叠加三角波相位偏移量，获得叠加三角波偏移量的三角波相位参考值。

进一步优选的技术方案，所述载波信号生成子系统主要包括载波相位闭环追踪模块；

将相角偏移模块输出的三角波相位参考值与输出三角波的相位相减获得相位差；

载波相位闭环追踪模块采用闭环调节器追踪输入的相角偏移模块输出的三角波相位参考值信号，并根据电网电压的频率计算出三角波的幅值。

9.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征是，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-5任一所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法。

10.一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，其特征是，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-5任一所述的基于锁相环的无通讯全局调制信号同步控制方法。