微網逆變器載波移相同步系統以及載波移相同步方法
【專利摘要】一種微網逆變器載波移相同步系統包括主站及若干從站，主站包括第一網口、第二網口、計算機、發送單元以及接收單元；從站包括若干微網逆變器以及控制芯片，每一控制芯片對應與一微網逆變器連接。一種載波移相同步方法，包括如下步驟：步驟一：主站進行故障檢測及故障判別，根據檢測和判別的結果選擇不同幀傳輸策略；步驟二：計算各從站本地時鐘漂移量；步驟三：修正從站時間，實現載波移相同步。上述微網逆變器載波移相同步系統以及載波移相同步方法，提高了微網逆變器并聯系統載波移相同步的可靠性及準確性，減小了各逆變器并聯后的交流電流諧波，抑制并聯諧振。
【專利說明】
微網逆變器載波移相同步系統以及載波移相同步方法
技術領域
[0001] 本發明涉及微電網技術領域，特別是涉及一種微網逆變器載波移相同步系統以及 載波移相同步方法。
【背景技術】
[0002] 微網逆變器并聯系統中，并聯諧振是影響微電網可靠穩定運行的關鍵問題。獨立 直流源輸入的微網逆變器并聯至公共交流母線運行易產生諧振問題，諧振會使并網電流畸 變嚴重，增加損耗，降低系統效率。各個逆變器模塊調制波、載波等不一致性因素，很容易引 起逆變器模塊間的電流諧振。一般采用LCL濾波器參數優化和引入虛擬阻抗的方法來抑制 逆變器并聯產生的諧振問題，這些方法對電流諧波有一定抑制效果，但無法從本質上解決 并聯諧振問題。
[0003] 因此現有技術一般通過逆變器模塊間載波移相同步解決上述電流諧波問題，為了 消除交流側并聯后電流的諧波，N臺逆變器之間的載波相移一般按180°/N來設定。但現有技 術在實現載波移相同步時，系統中由于多臺逆變器間參數及傳輸距離等因素引起的差異， 無法實現各逆變器模塊間的高精度載波移相同步。微網逆變器模塊化并聯系統需要實現熱 插拔及冗余控制。現有技術在解決單點故障或冗余控制時，系統需要暫停工作進行維護，不 利于微網逆變器的自由投切，不利于系統模塊化管理。
【發明內容】
[0004] 基于此，有必要針對上述的技術問題，提供一種高準確性和可靠性的微網逆變器 載波移相同步系統以及載波移相同步方法。
[0005] -種微網逆變器載波移相同步系統，包括：
[0006] 主站，所述主站包括第一網口、第二網口、計算機以及與所述計算機連接的發送單 元以及接收單元，所述計算機用于發送載波移相同步信號，
[0007] 所述發送單元分別與所述第一網口以及所述第二網口連接，所述接收單元分別與 所述第一網口以及所述第二網口連接；
[0008] 若干從站，所述從站包括若干微網逆變器以及用于接收所述載波移相同步信號并 實現載波移相同步的控制芯片，每一所述控制芯片對應與一所述微網逆變器連接；
[0009] 若干所述控制芯片依次連接，且所述第一網口與第一個所述控制芯片連接，所述 第二網口與最后一個所述控制芯片連接。
[0010]在其中一個實施例中，所述接收單元具有接收端RXl，所述發送單元具有發送端 TXl，
[0011] 所述接收端RXl分別與所述第一網口以及所述第二網口連接，所述發送端TXl分別 與所述第一網口以及所述第二網口連接。
[0012] 在其中一個實施例中，所述第一網口具有接收端RX2和發送端TX2，所述第二網口 具有接收端RX3和發送端TX3，
[0013] 所述接收端RXl分別與所述接收端RX2以及所述接收端RX3連接，所述發送端TXl分 別與所述接收端TX2以及所述接收端TX3連接。
[0014] 在其中一個實施例中，包括第1個、第2個...第i個至第N個所述從站，N為正整數； 其中，第1個所述從站具有接收端RXll、接收端RX12、發送端TXll和發送端TX12,第2個所述 從站具有接收端RX21、接收端RX22、發送端TX21和發送端TX22,第i個所述從站具有接收端 RXiU接收端RXi2、發送端TXil和發送端TXi2,第N個所述從站具有接收端RXNl、接收端 RXN2、發送端TXNl和發送端TXN2，
[0015]所述接收端RXll與所述主站的所述發送端TXl連接，所述發送端TXl 2與所述主站 的所述接收端RXl連接；
[0016]所述發送端TXl 1與所述接收端RX21連接；
[0017]所述接收端RXl 2與所述發送端TX22連接；
[0018]所述發送端TX21與所述接收端RXil連接；
[0019]所述接收端RX22與所述發送端TXi2連接；
[0020] 所述發送端TXil與所述接收端RXNl連接；
[0021]所述接收端RXi2與所述發送端TXN2連接；
[0022]所述發送端TXNl與所述主站的所述接收端RX3連接，所述接收端RXN2與所述主站 的所述發送端TX3連接。
[0023] 在其中一個實施例中，包括第1個、第2個...第i個至第N個所述微網逆變器其中，N 為正整數。
[0024] 在其中一個實施例中，第1個微網逆變器與第1個所述從站的所述控制芯片連接， 第2個微網逆變器與第2個所述從站的所述控制芯片連接;第i個微網逆變器與第i個所述從 站的所述控制芯片連接，第N個微網逆變器與第N個所述從站的所述控制芯片連接。
[0025] 在其中一個實施例中，所述第一網口以及所述第二網口均為以太網類型的網口。
[0026] -種載波移相同步方法，應用于上述微網逆變器載波移相同步系統，包括如下步 驟：
[0027] 步驟一:主站進行故障檢測及故障判別，根據檢測和判別的結果選擇不同幀傳輸 策略；
[0028] 步驟二:計算各從站本地時鐘漂移量；
[0029]步驟三:修正從站時間，實現載波移相同步。
[0030]上述微網逆變器載波移相同步系統以及載波移相同步方法，通過主站的計算機通 過發送單元以及接收單元并經由第一網口和第二網口與每一個從站的控制芯片連接，主站 進行故障檢測及故障判別，并根據檢測和判別的結果選擇不同幀傳輸策略，控制芯片接收 主站發送的經過故障檢測及故障判別后的載波移相同步信號后，對應地對與其連接的微網 逆變器進行載波移相同步，從而從系統層面上解決了微網系統出現單點或是多點故障時載 波無法同步的問題，提高微網逆變器并聯系統載波移相同步的可靠性及準確性，減小了各 逆變器并聯后的交流電流諧波，抑制并聯諧振。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為一個實施例中微網逆變器載波移相同步系統的結構示意圖；
[0032] 圖2為一個實施例中載波移相同步方法步驟流程示意圖；
[0033] 圖3為一個實施例中微網逆變器載波移相同步系統正常工作時的傳輸延時測量原 理圖；
[0034] 圖4為一個實施例中微網逆變器載波移相同步系統發生鏈路或節點故障時的結構 示意圖；
[0035] 圖5為一個實施例中微網逆變器載波移相同步系統發生鏈路或節點故障時的傳輸 延時測量原理圖；
[0036] 圖6為一個實施例中微網逆變器載波移相同步系統發生網口 A故障時的結構示意 圖；
[0037] 圖7為一個實施例中微網逆變器載波移相同步系統發生網口 B故障時的結構示意 圖。
【具體實施方式】
[0038] 為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明 的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發 明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不 違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0039] 請參閱圖1，其為一個實施例中微網逆變器載波移相同步系統10的結構示意圖，一 種微網逆變器載波移相同步系統10包括主站101以及若干從站102。主站101與每一從站102 連接，用于對從站102進行故障檢測及故障判別，根據檢測和判別的結果選擇不同幀傳輸策 略、計算各從站102本地時鐘漂移量、修正從站102時間，實現載波移相同步。
[0040] 主站101包括第一網口 A、第二網口 B、計算機103以及與計算機103連接的發送單元 104以及接收單元105,計算機103用于發送載波移相同步信號，
[0041] 發送單元104分別與第一網口 A以及第二網口 B連接，接收單元105分別與第一網口 A以及第二網口B連接。優選的，第一網口A以及第二網口B均為以太網類型的網口。
[0042] 從站102包括若干微網逆變器106、用于接收載波移相同步信號并實現載波移相同 步的控制芯片ESC，每一控制芯片ESC對應與一微網逆變器106連接。
[0043] 若干控制芯片ESC依次連接，且第一網口 A與第一個控制芯片ESC連接，第二網口 B 與最后一個控制芯片ESC連接。
[0044]需要說明的是，本實施例中的控制芯片ESC、計算機103、微網逆變器106等，均可采 用現有產品實現，本發明及其各實施例，其所要求保護的范圍并不包括控制芯片ESC、計算 機103、微網逆變器106等的具體結構及其控制方式，而是通過這些結構的連接關系及其結 合應用所能夠達到預計的技術效果。
[0045] 上述微網逆變器106載波移相同步系統，通過主站101的計算機103通過發送單元 104以及接收單元105并經由第一網口 A和第二網口 B與每一個從站102的控制芯片ESC連接， 主站101進行故障檢測及故障判別，并根據檢測和判別的結果選擇不同幀傳輸策略，控制芯 片ESC接收主站101發送的經過故障檢測及故障判別后的載波移相同步信號后，對應地對與 其連接的微網逆變器106進行載波移相同步，從而從系統層面上解決了微網系統出現單點 或是多點故障時載波無法同步的問題，提高微網逆變器106并聯系統載波移相同步的可靠 性及準確性，減小了各逆變器并聯后的交流電流諧波，抑制并聯諧振。
[0046]可以理解，本實施例為基于EtherCAT(Ether Control Automation Technology， 控制自動化技術)的微網逆變器載波移相同步方法。用PC機作為主站，各微網逆變器及其從 站控制ESC芯片作為從站。主站用于發送載波移相同步信號，并監控所述N個從站的工作狀 態;N個從站用于接收所述載波移相同步信號并實現載波移相同步。可以實現EtherCAT冗余 機制和分布時鐘的兼容，可保證系統出現單點故障時主從站能正常通信，提高載波移相同 步的可靠性及準確性，從而減小各逆變器并聯后的交流電流諧波，抑制并聯諧振。
[0047]請再次參閱圖1，本實施例中，接收單元105具有接收端RXl，發送單元104具有發送 端TX1。接收端RX1分別與第一網口 A以及第二網口 B連接，發送端TX1分別與第一網口 A以及 第二網口 B連接。第一網口 A具有接收端RX2和發送端TX2,第二網口 B具有接收端RX3和發送 端TX3。接收端RXl分別與接收端RX2以及接收端RX3連接，發送端TXl分別與接收端TX2以及 接收端TX3連接。
[0048] 進一步的，微網逆變器載波移相同步系統包括第1個、第2個...第i個至第N個從站 102,需要說明的是，N為正整數，i為大于0且小于或者等于N的整數。其中，第1個從站102具 有接收端RX11、接收端RX12、發送端TXll和發送端TX12,第2個從站102具有接收端RX21、接 收端RX22、發送端TX21和發送端TX22,第i個從站102具有接收端RXiU接收端RXi2、發送端 TXil和發送端TXi2,第N個從站102具有接收端RXNl、接收端RXN2、發送端TXNl和發送端 TXN2。接收端RX11與主站101的發送端TX1連接，發送端TX12與主站101的接收端RX1連接。發 送端TXll與接收端RX21連接。接收端RX12與發送端TX22連接。發送端TX21與接收端RXil連 接。接收端RX22與發送端TXi2連接。發送端TXil與接收端RXNl連接。接收端RXi2與發送端 TXN2連接。發送端TXNl與主站101的接收端RX3連接，接收端RXN2與主站101的發送端TX3連 接。
[0049] 進一步的，微網逆變器載波移相同步系統包括第1個、第2個...第i個至第N個微網 逆變器106其中，N為正整數。第1個微網逆變器106與第1個從站102的控制芯片ESC連接，第2 個微網逆變器106與第2個從站102的控制芯片ESC連接;第i個微網逆變器106與第i個從站 102的控制芯片ESC連接，第N個微網逆變器106與第N個從站102的控制芯片ESC連接。
[0050] 為便于理解本實施例，圖2示出了一種載波移相同步方法20的步驟流程示意圖，該 載波移相同步方法20應用于本實施例的微網逆變器載波移相同步系統。該一種載波移相同 步方法20包括步驟S201、步驟S202以及步驟S203。
[0051] 步驟一S201:主站進行故障檢測及故障判別，根據檢測和判別的結果選擇不同幀 傳輸策略。
[0052]具體的：首先，根據讀取網口狀態判斷是否出現故障及故障類型。如果網口A或網 口 B狀態為未連接或連接出錯，則表明出現了網口故障；如果網口 A接收到了環回的幀(ESC 從站控制器具有在斷點處自動環回功能），則表明為鏈路故障或節點故障；否則，表明系統 正常。然后，對網PA和網口B的接收幀進行偵聽和WKC分析。根據子報文的報文指令類型，以 及子報文的WKC值，可以判斷出該子報文是否得以執行。從而，檢測出網口 A和故障點之間離 故障點最近的有效節點及網口 B和故障點之間離故障點最近的有效節點。最后，可以判斷出 故障點出現在2個有效節點之間的鏈路或節點上。
[0053]所述的工作幀傳輸策略包括以下四種情況：
[0054] (a)正常工作幀傳輸策略:載波移相同步幀交由網口 A發送，遍歷從站節點，經網口 B接收;交由網口 B發送，以原鏈路環回，經網口 A接收后，進入接收隊列。
[0055] (b)節點或者中間線路故障幀傳輸策略:載波移相同步幀交由網口A發送，遍歷至 故障點處環回，經網口A接收，交由網口B發送，從另一個方向遍歷至故障點處環回，經網口B 接收后，進入接收隊列。
[0056] (c)網口 A故障幀傳輸策略:載波移相同步幀交由網口 B發送，反向到達第一個從站 節點，以原鏈路環回，經網口B接收后，進入接收隊列。
[0057] (d)網口 B故障幀傳輸策略:載波移相同步幀交由網口 A發送，到達最后一個從站節 點，以原鏈路環回，經網口A接收后，進入接收隊列。
[0058] 步驟二S202:計算各從站本地時鐘漂移量。
[0059] 具體的：所述的本地時鐘漂移量計算方法包括計算正常工作、中間鏈路或節點故 障、網卡1故障和網卡2故障四種工作狀態下各從站的本地時鐘漂移量的計算。系統啟動時， 各從站的本地時鐘tlocal(i)和參考時鐘t SyS_ref之間有一定的差異，稱為時鐘初始偏移 量Toffset(i)。數據幀在各個從站之間傳播時的延時稱為傳輸延時Tdelay(i)。在運行過程 中，由于各從站使用的晶振等原因，它們的計時周期會有微小差別，稱為時鐘漂移。本地時 鐘漂移量At由式(1)計算。
[0060] At = t local ( i ) -T offset ( i ) -Tdelay ( i ) ~ tsys_ref (I)
[0061 ]步驟三S203:修正從站時間，實現載波移相同步。
[0062] 具體的：主站每4個載波周期發送一次載波移相同步幀。從站接收到載波移相同步 幀后，計算本地時鐘漂移量At，然后根據式(2)獲得自身載波周期誤差值，根據載波周期誤 差值調節數字信號處理器上的ePWM時間基準相位寄存器值，從而實現各從站的載波移相同
步。
[0063] ( 2 )
[0064] 式(2)中，i表示微網逆變器的序號，N表示微網逆變器的總臺數，Te(1)表示所述第i 個從站的載波周期誤差值，Δ t(i)表示所述第i個從站的本地時鐘漂移量，Tb表示所述ePWM 時間基準相位寄存器值，t。表示所述載波周期值，Ki<N。
[0065]請再次參閱圖1，微網逆變器載波移相同步系統組成參照圖1，使用PC機作為主站， 連接N個帶有從站控制芯片ESC的微網逆變器作為從站。主站包括發送單元和接收單元，主 站裝有兩個以太網接口，分別為網口A和網口B。若系統各部分都正常工作，按照正常工作時 的載波移相同步過程執行載波移相同步;系統出現故障時，通過故障檢測與判斷，判斷出故 障類型，按照相應的單點故障時的載波移相同步方法執行載波移相同步。下面結合圖1至圖 7對微網逆變器并聯的冗余系統各工作狀態下的載波移相同步過程進行詳細介紹。
[0066]例如，微網逆變器載波移相同步系統正常工作時的載波移相同步過程說明如下。 [0067]例如，微網逆變器載波移相同步系統的正常工作幀傳輸策略說明如下：系統中各 模塊上電初始化后，主站選取其連接的第一個從站的時鐘作為參考時鐘，以參考時鐘來同 步其他從站設備和主站時鐘。主站將載波移相同步幀交由網口 A發送，遍歷從站節點，經網 口 B接收;交由網口 B發送，以原鏈路環回，經網口 A接收后，進入接收隊列。
[0068]例如，微網逆變器載波移相同步系統的正常工作時本地時鐘漂移量計算說明如 下:請參考下表，
[0071]傳輸延時和時鐘初始偏移量的測量原理參照圖3,假設〖1_1(1)>〖__^，它們的 關系由下式確定：
[0072 ] tlocal ( i ) = tsys_ref+Toffset ( i )
[0073] 主站發送一個載波移相同步數據幀，載波移相同步幀到達每個從站后，每個從站 設備保存其端口接收到載波移相同步幀前導符的第一位的時刻。載波移相同步幀到達參考 時鐘從站時U ys^AT1時刻，到達從站i時該從站的本地時鐘時刻為T2( i )，則：
[0074] Toffset(i) =T2(i) -Tl - Tdelay(i)
[0075] 載波移相同步幀經過所有的從站后，經網口B接收，再立即由網口B發送，環回至從 站i時，從站i的本地時鐘時刻為T 3(i)，環回至參考時鐘從站時tsys_ref為T4時刻;假設線纜延 時均勻，所有從站設備的處理和轉發的延時一樣，則得出從站i與參考時鐘從站間的傳輸延 時：
[0076] Tdelay(i) = [ (T4-Ti)-(T3(i)-T2(i))]/2
[0077] 保持本地時鐘的自由運行，每個從站使用自己的本地時鐘ti_i(i)和本地時鐘初 始偏移量ToffMt (i)計算本地系統時間tsys+imi(i)，用來產生同步信號和鎖存信號時間標 記，供從站微處理器使用。
[0078] tsys_local ( I ) = tlocal ( ? ) ~ Tof f set ( ? )
[0079] 在測得傳輸延時和時鐘初始偏移量后，主站發送數據報文從參考時鐘從站讀取系 統時間tsys_rrf并寫入之后的每個從站設備中。從站根據得到的t sys_rrf和之前保存于每個從 站中的Toffsd i)和Tdeiay(i)，計算出本地時鐘漂移量Δ t:
[0080] Δ t - tsys local ( I ) Tdelay ( I ) tsys-ref - tlocal ( I ) Toffset ( I ) Tdelay ( I ) tsys-ref
[0081] (3)載波移相同步過程:主站每4個載波周期發送一次載波移相同步幀。從站接收 到載波移相同步幀后，計算本地時鐘漂移量At，然后根據下式獲得自身載波周期誤差值， 根據載波周期誤差值調節數字信號處理器上的ePWM時間基準相位寄存器值，從而實現各從 站的載波移相同步。
[0082]
[0083] i表示微網逆變器的序號，N表示微網逆變器的總臺數，Te(1)表示所述第i個從站的 載波周期誤差值，Δ t(i)表示所述第i個從站的本地時鐘漂移量，Tb表示所述ePWM時間基準 相位寄存器值，t。表示所述載波周期值，K i <N。
[0084] 例如，微網逆變器載波移相同步系統的冗余系統鏈路或節點故障時的載波移相同 步過程說明如下。
[0085] 例如，微網逆變器載波移相同步系統的故障檢測及故障判別說明如下：
[0086] 首先，根據讀取網口狀態判斷是否出現故障及故障類型。如果網口 A或網口 B狀態 為未連接或連接出錯，則表明出現了網口故障;如果網口 A接收到了環回的幀(ESC從站控制 器具有在斷點處自動環回功能），則表明為鏈路故障或節點故障；否則，表明系統正常。 [0087]然后，對網口A和網口B的接收幀進行偵聽和WKC分析。工作幀經過每個從站時，從 站對工作幀進行了正確的處理，WKC就會加1。根據子報文的報文指令類型，以及子報文的 WKC值，可以判斷出該子報文是否得以執行。從而，檢測出網口 A和故障點之間離故障點最近 的有效節點及網口 B和故障點之間離故障點最近的有效節點。
[0088] 最后，可以判斷出故障點出現在2個有效節點之間的鏈路或節點上。
[0089] 例如，微網逆變器載波移相同步系統的節點或者中間線路故障幀傳輸策略說明如 下:載波移相同步幀交由網PA發送，遍歷至故障點處環回，經網PA接收，交由網口B發送， 從另一個方向遍歷至故障點處環回，經網口B接收后，進入接收隊列。
[0090] 例如，微網逆變器載波移相同步系統的鏈路或節點故障時本地時鐘漂移量計算說 明如下：，請參考下表，
[0093]假設系統在從站k處發生鏈路或節點故障，從站k及其前端的各從站的本地時鐘漂 移量與正常工作時計算方法相同。在故障節點后端各從站的本地時鐘漂移量如下所述： [0094] 載波移相同步幀遍歷至故障點環回，到達主站時t sys_refST5時刻，再由網口B發送， 反向到達從站i (k+1 Si < N)時該從站的本地時鐘時刻為T2 (i)，則：
[0095] Toffset(i)=T2(i)-Tl-Tdelay(i)
[0096] 載波移相同步幀遍歷至故障點，環回至從站i時，從站i的本地時鐘時刻為T3(i)， 環回至主站時t sys_ref為T6時刻;假設線纜延時均勻，所有從站設備的處理和轉發的延時一 樣，則得出從站i與參考時鐘從站間的傳輸延時：
[0097] Tdeiay(i) = [ (T6-T5)-(T3(i)-T2(i))]/2+(T 5-Ti)
[0098] 保持本地時鐘的自由運行，每個從站使用自己的本地時鐘ti_i(i)和本地時鐘初 始偏移量ToffMt (i)計算本地系統時間tsys+imi(i)，用來產生同步信號和鎖存信號時間標 記，供從站微處理器使用。
[0099] tsys_local ( I ) = tlocal ( ? ) ~Toffset ( ? )
[0100] 在測得傳輸延時和時鐘初始偏移量后，主站發送數據報文從參考時鐘從站讀取系 統時間tsys_rrf并寫入之后的每個從站設備中。從站根據得到的tsys_rrf和之前保存于每個從 站中的Trffsd i)和Tdelay(i )，計算出本地時鐘漂移量Δ t:
[01 01 ] Δ t - tsys-local ( i ) Tdelay ( ? ) tsys-ref - tlocal ( i ) Toffset ( I ) Tdelay ( I ) tsys-ref
[0102] 例如，微網逆變器載波移相同步系統的載波移相同步過程中：鏈路或節點故障時 的載波移相同步過程與正常工作時相同。
[0103] 例如，微網逆變器載波移相同步系統的冗余系統網口 A故障時的載波移相同步過 程說明如下。
[0104] 例如，微網逆變器載波移相同步系統的網口 A故障幀傳輸策略是:載波移相同步幀 交由網口B發送，反向到達第一個從站節點，以原鏈路環回，經網口B接收后，進入接收隊列。
[0105] 對于微網逆變器載波移相同步系統的網口 A故障時本地時鐘漂移量計算，下面進 一步舉例說明。
[0106] 網口 A故障時，載波移相同步幀交由網口 B發送，主站選取其連接的第一個從站的 時鐘作為參考時鐘，即選取從站N時鐘為參考時鐘。此外與正常工作時的本地時鐘漂移量計 算方法相同。
[0107] (3)載波移相同步過程:網口 A故障時的載波移相同步過程與正常工作時相同。
[0108] 四、冗余系統網口 B故障時的載波移相同步過程
[0109] (1)網口 B故障幀傳輸策略:載波移相同步幀交由網口 A發送，到達最后一個從站節 點，以原鏈路環回，經網口A接收后，進入接收隊列。
[0110] (2)網口B故障時本地時鐘漂移量計算：網口B故障時本地時鐘漂移量計算方法與 正常工作時相同。 (3)載波移相同步過程:網口B故障時的載波移相同步過程與正常工作時相同。
[0112] 本發明及其各實施例的有益效果體現在：
[0113] 1、利用PC機作為主站，若干個微網逆變器作為從站，構成一種基于EtherCAT總線 的微網逆變器并聯系統。主站用于發送載波移相同步信號，并監控所述N個從站的工作狀 態，能從系統層面解決逆變器并聯系統出現單點或是多點故障時載波無法同步的問題，提 高了系統的穩定性和可靠性。
[0114] 2、EtherCAT的分布時鐘機制可以保障從站設備使用相同的系統時間，從而可以方 便地控制各微網逆變器實現載波移相同步，簡化了載波移相同步控制算法。
[0115] 3、EtherCAT實行動態數據處理機制，從站直接讀取主站發送的數據幀中的數據塊 或改變數據幀中的一部分數據，這樣所引入的總延時小于100ns，提高了微網逆變器并聯系 統的載波移相同步精度。
[0116] 以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存 在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0117] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來 說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護 范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，包括： 主站，所述主站包括第一網口、第二網口、計算機以及與所述計算機連接的發送單元以 及接收單元，所述計算機用于發送載波移相同步信號， 所述發送單元分別與所述第一網口以及所述第二網口連接，所述接收單元分別與所述 第一網口以及所述第二網口連接； 若干從站，所述從站包括若干微網逆變器以及用于接收所述載波移相同步信號并實現 載波移相同步的控制芯片，每一所述控制芯片對應與一所述微網逆變器連接； 若干所述控制芯片依次連接，且所述第一網口與第一個所述控制芯片連接，所述第二 網口與最后一個所述控制芯片連接。2. 根據權利要求1所述的微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，所述接收單元具 有接收端RX1，所述發送單元具有發送端TX1， 所述接收端RX1分別與所述第一網口以及所述第二網口連接，所述發送端TX1分別與所 述第一網口以及所述第二網口連接。3. 根據權利要求2所述的微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，所述第一網口具 有接收端RX2和發送端TX2，所述第二網口具有接收端RX3和發送端TX3， 所述接收端RX1分別與所述接收端RX2以及所述接收端RX3連接，所述發送端TX1分別與 所述接收端TX2以及所述接收端TX3連接。4. 根據權利要求3所述的微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，包括第1個、第2 個...第i個至第N個所述從站，N為正整數;其中，第1個所述從站具有接收端RX11、接收端 RX12、發送端TX11和發送端TX12,第2個所述從站具有接收端RX21、接收端RX22、發送端TX21 和發送端TX22，第i個所述從站具有接收端RXi 1、接收端RXi 2、發送端TXi 1和發送端TXi2，第 N個所述從站具有接收端RXN1、接收端RXN2、發送端TXN1和發送端TXN2，所述接收端RX11與 所述主站的所述發送端TX1連接，所述發送端TX12與所述主站的所述接收端RX1連接； 所述發送端TXI 1與所述接收端RX21連接； 所述接收端RX12與所述發送端TX22連接； 所述發送端TX21與所述接收端RXi 1連接； 所述接收端RX22與所述發送端TXi2連接； 所述發送端TXi 1與所述接收端RXN1連接； 所述接收端RXi2與所述發送端TXN2連接； 所述發送端TXN1與所述主站的所述接收端RX3連接，所述接收端RXN2與所述主站的所 述發送端TX3連接。5. 根據權利要求4所述的微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，包括第1個、第2 個...第i個至第N個所述微網逆變器其中，N為正整數。6. 根據權利要求5所述的微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，第1個微網逆變 器與第1個所述從站的所述控制芯片連接，第2個微網逆變器與第2個所述從站的所述控制 芯片連接;第i個微網逆變器與第i個所述從站的所述控制芯片連接，第N個微網逆變器與第 N個所述從站的所述控制芯片連接。7. 根據權利要求6所述的微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，所述第一網口以 及所述第二網口均為以太網類型的網口。8.-種載波移相同步方法，應用于上述微網逆變器載波移相同步系統，其特征在于，包 括如下步驟： 步驟一:主站進行故障檢測及故障判別，根據檢測和判別的結果選擇不同幀傳輸策略； 步驟二:計算各從站本地時鐘漂移量； 步驟三:修正從站時間，實現載波移相同步。
【文檔編號】H04L12/437GK106067848SQ201610589062
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月25日
【發明人】曹元崢, 汪海寧, 張濤, 張曉安, 蘇建徽, 徐海波
【申請人】易事特集團股份有限公司