本實(shí)用新型涉及微電網(wǎng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：微網(wǎng)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中，并聯(lián)諧振是影響微電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵問題。獨(dú)立直流源輸入的微網(wǎng)逆變器并聯(lián)至公共交流母線運(yùn)行易產(chǎn)生諧振問題，諧振會使并網(wǎng)電流畸變嚴(yán)重，增加損耗，降低系統(tǒng)效率。各個(gè)逆變器模塊調(diào)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(shù)優(yōu)化和引入虛擬阻抗的方法來抑制逆變器并聯(lián)產(chǎn)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(zhì)上解決并聯(lián)諧振問題。因此現(xiàn)有技術(shù)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(cè)并聯(lián)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(shè)定。但現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)載波移相同步時(shí)，系統(tǒng)中由于多臺逆變器間參數(shù)及傳輸距離等因素引起的差異，無法實(shí)現(xiàn)各逆變器模塊間的高精度載波移相同步。微網(wǎng)逆變器模塊化并聯(lián)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)熱插拔及冗余控制?，F(xiàn)有技術(shù)在解決單點(diǎn)故障或冗余控制時(shí)，系統(tǒng)需要暫停工作進(jìn)行維護(hù)，不利于微網(wǎng)逆變器的自由投切，不利于系統(tǒng)模塊化管理。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于此，有必要針對上述的技術(shù)問題，提供一種高準(zhǔn)確性和可靠性的微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)。一種微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)，包括：主站，所述主站包括第一網(wǎng)口、第二網(wǎng)口、計(jì)算機(jī)以及與所述計(jì)算機(jī)連接的發(fā)送單元以及接收單元，所述計(jì)算機(jī)用于發(fā)送載波移相同步信號，所述發(fā)送單元分別與所述第一網(wǎng)口以及所述第二網(wǎng)口連接，所述接收單元分別與所述第一網(wǎng)口以及所述第二網(wǎng)口連接；若干從站，所述從站包括若干微網(wǎng)逆變器以及用于接收所述載波移相同步信號并實(shí)現(xiàn)載波移相同步的控制芯片，每一所述控制芯片對應(yīng)與一所述微網(wǎng)逆變器連接；若干所述控制芯片依次連接，且所述第一網(wǎng)口與第一個(gè)所述控制芯片連接，所述第二網(wǎng)口與最后一個(gè)所述控制芯片連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述接收單元具有接收端RX1，所述發(fā)送單元具有發(fā)送端TX1，所述接收端RX1分別與所述第一網(wǎng)口以及所述第二網(wǎng)口連接，所述發(fā)送端TX1分別與所述第一網(wǎng)口以及所述第二網(wǎng)口連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一網(wǎng)口具有接收端RX2和發(fā)送端TX2，所述第二網(wǎng)口具有接收端RX3和發(fā)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(fā)送端TX1分別與所述接收端TX2以及所述接收端TX3連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，包括第1個(gè)、第2個(gè)...第i個(gè)至第N個(gè)所述從站，N為正整數(shù)；其中，第1個(gè)所述從站具有接收端RX11、接收端RX12、發(fā)送端TX11和發(fā)送端TX12，第2個(gè)所述從站具有接收端RX21、接收端RX22、發(fā)送端TX21和發(fā)送端TX22，第i個(gè)所述從站具有接收端RXi1、接收端RXi2、發(fā)送端TXi1和發(fā)送端TXi2，第N個(gè)所述從站具有接收端RXN1、接收端RXN2、發(fā)送端TXN1和發(fā)送端TXN2，所述接收端RX11與所述主站的所述發(fā)送端TX1連接，所述發(fā)送端TX12與所述主站的所述接收端RX1連接；所述發(fā)送端TX11與所述接收端RX21連接；所述接收端RX12與所述發(fā)送端TX22連接；所述發(fā)送端TX21與所述接收端RXi1連接；所述接收端RX22與所述發(fā)送端TXi2連接；所述發(fā)送端TXi1與所述接收端RXN1連接；所述接收端RXi2與所述發(fā)送端TXN2連接；所述發(fā)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(fā)送端TX3連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，包括第1個(gè)、第2個(gè)...第i個(gè)至第N個(gè)所述微網(wǎng)逆變器其中，N為正整數(shù)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，第1個(gè)微網(wǎng)逆變器與第1個(gè)所述從站的所述控制芯片連接，第2個(gè)微網(wǎng)逆變器與第2個(gè)所述從站的所述控制芯片連接；第i個(gè)微網(wǎng)逆變器與第i個(gè)所述從站的所述控制芯片連接，第N個(gè)微網(wǎng)逆變器與第N個(gè)所述從站的所述控制芯片連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一網(wǎng)口以及所述第二網(wǎng)口均為以太網(wǎng)類型的網(wǎng)口。上述微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)，通過主站的計(jì)算機(jī)通過發(fā)送單元以及接收單元并經(jīng)由第一網(wǎng)口和第二網(wǎng)口與每一個(gè)從站的控制芯片連接，主站進(jìn)行故障檢測及故障判別，并根據(jù)檢測和判別的結(jié)果選擇不同幀傳輸策略，控制芯片接收主站發(fā)送的經(jīng)過故障檢測及故障判別后的載波移相同步信號后，對應(yīng)地對與其連接的微網(wǎng)逆變器進(jìn)行載波移相同步，從而從系統(tǒng)層面上解決了微網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)單點(diǎn)或是多點(diǎn)故障時(shí)載波無法同步的問題，提高微網(wǎng)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)載波移相同步的可靠性及準(zhǔn)確性，減小了各逆變器并聯(lián)后的交流電流諧波，抑制并聯(lián)諧振。附圖說明圖1為一個(gè)實(shí)施例中微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一個(gè)實(shí)施例中載波移相同步方法步驟流程示意圖；圖3為一個(gè)實(shí)施例中微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)正常工作時(shí)的傳輸延時(shí)測量原理圖；圖4為一個(gè)實(shí)施例中微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)發(fā)生鏈路或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為一個(gè)實(shí)施例中微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)發(fā)生鏈路或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)的傳輸延時(shí)測量原理圖；圖6為一個(gè)實(shí)施例中微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)口A故障時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為一個(gè)實(shí)施例中微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)口B故障時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。請參閱圖1，其為一個(gè)實(shí)施例中微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)示意圖，一種微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)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(jìn)行故障檢測及故障判別，根據(jù)檢測和判別的結(jié)果選擇不同幀傳輸策略、計(jì)算各從站102本地時(shí)鐘漂移量、修正從站102時(shí)間，實(shí)現(xiàn)載波移相同步。主站101包括第一網(wǎng)口A、第二網(wǎng)口B、計(jì)算機(jī)103以及與計(jì)算機(jī)103連接的發(fā)送單元104以及接收單元105，計(jì)算機(jī)103用于發(fā)送載波移相同步信號，發(fā)送單元104分別與第一網(wǎng)口A以及第二網(wǎng)口B連接，接收單元105分別與第一網(wǎng)口A以及第二網(wǎng)口B連接。優(yōu)選的，第一網(wǎng)口A以及第二網(wǎng)口B均為以太網(wǎng)類型的網(wǎng)口。從站102包括若干微網(wǎng)逆變器106、用于接收載波移相同步信號并實(shí)現(xiàn)載波移相同步的控制芯片ESC，每一控制芯片ESC對應(yīng)與一微網(wǎng)逆變器106連接。若干控制芯片ESC依次連接，且第一網(wǎng)口A與第一個(gè)控制芯片ESC連接，第二網(wǎng)口B與最后一個(gè)控制芯片ESC連接。需要說明的是，本實(shí)施例中的控制芯片ESC、計(jì)算機(jī)103、微網(wǎng)逆變器106等，均可采用現(xiàn)有產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型及其各實(shí)施例，其所要求保護(hù)的范圍并不包括控制芯片ESC、計(jì)算機(jī)103、微網(wǎng)逆變器106等的具體結(jié)構(gòu)及其控制方式，而是通過這些結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系及其結(jié)合應(yīng)用所能夠達(dá)到預(yù)計(jì)的技術(shù)效果。上述微網(wǎng)逆變器106載波移相同步系統(tǒng)，通過主站101的計(jì)算機(jī)103通過發(fā)送單元104以及接收單元105并經(jīng)由第一網(wǎng)口A和第二網(wǎng)口B與每一個(gè)從站102的控制芯片ESC連接，主站101進(jìn)行故障檢測及故障判別，并根據(jù)檢測和判別的結(jié)果選擇不同幀傳輸策略，控制芯片ESC接收主站101發(fā)送的經(jīng)過故障檢測及故障判別后的載波移相同步信號后，對應(yīng)地對與其連接的微網(wǎng)逆變器106進(jìn)行載波移相同步，從而從系統(tǒng)層面上解決了微網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)單點(diǎn)或是多點(diǎn)故障時(shí)載波無法同步的問題，提高微網(wǎng)逆變器106并聯(lián)系統(tǒng)載波移相同步的可靠性及準(zhǔn)確性，減小了各逆變器并聯(lián)后的交流電流諧波，抑制并聯(lián)諧振?？梢岳斫?，本實(shí)施例為基于EtherCAT(EtherControlAutomationTechnology，控制自動化技術(shù))的微網(wǎng)逆變器載波移相同步方法。用PC機(jī)作為主站，各微網(wǎng)逆變器及其從站控制ESC芯片作為從站。主站用于發(fā)送載波移相同步信號，并監(jiān)控所述N個(gè)從站的工作狀態(tài)；N個(gè)從站用于接收所述載波移相同步信號并實(shí)現(xiàn)載波移相同步?？梢詫?shí)現(xiàn)EtherCAT冗余機(jī)制和分布時(shí)鐘的兼容，可保證系統(tǒng)出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)主從站能正常通信，提高載波移相同步的可靠性及準(zhǔn)確性，從而減小各逆變器并聯(lián)后的交流電流諧波，抑制并聯(lián)諧振。請?jiān)俅螀㈤唸D1，本實(shí)施例中，接收單元105具有接收端RX1，發(fā)送單元104具有發(fā)送端TX1。接收端RX1分別與第一網(wǎng)口A以及第二網(wǎng)口B連接，發(fā)送端TX1分別與第一網(wǎng)口A以及第二網(wǎng)口B連接。第一網(wǎng)口A具有接收端RX2和發(fā)送端TX2，第二網(wǎng)口B具有接收端RX3和發(fā)送端TX3。接收端RX1分別與接收端RX2以及接收端RX3連接，發(fā)送端TX1分別與接收端TX2以及接收端TX3連接。進(jìn)一步的，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)包括第1個(gè)、第2個(gè)...第i個(gè)至第N個(gè)從站102，需要說明的是，N為正整數(shù)，i為大于0且小于或者等于N的整數(shù)。其中，第1個(gè)從站102具有接收端RX11、接收端RX12、發(fā)送端TX11和發(fā)送端TX12，第2個(gè)從站102具有接收端RX21、接收端RX22、發(fā)送端TX21和發(fā)送端TX22，第i個(gè)從站102具有接收端RXi1、接收端RXi2、發(fā)送端TXi1和發(fā)送端TXi2，第N個(gè)從站102具有接收端RXN1、接收端RXN2、發(fā)送端TXN1和發(fā)送端TXN2。接收端RX11與主站101的發(fā)送端TX1連接，發(fā)送端TX12與主站101的接收端RX1連接。發(fā)送端TX11與接收端RX21連接。接收端RX12與發(fā)送端TX22連接。發(fā)送端TX21與接收端RXi1連接。接收端RX22與發(fā)送端TXi2連接。發(fā)送端TXi1與接收端RXN1連接。接收端RXi2與發(fā)送端TXN2連接。發(fā)送端TXN1與主站101的接收端RX3連接，接收端RXN2與主站101的發(fā)送端TX3連接。進(jìn)一步的，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)包括第1個(gè)、第2個(gè)...第i個(gè)至第N個(gè)微網(wǎng)逆變器106其中，N為正整數(shù)。第1個(gè)微網(wǎng)逆變器106與第1個(gè)從站102的控制芯片ESC連接，第2個(gè)微網(wǎng)逆變器106與第2個(gè)從站102的控制芯片ESC連接；第i個(gè)微網(wǎng)逆變器106與第i個(gè)從站102的控制芯片ESC連接，第N個(gè)微網(wǎng)逆變器106與第N個(gè)從站102的控制芯片ESC連接。為便于理解本實(shí)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(yīng)用于本實(shí)施例的微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)。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。步驟S201：主站進(jìn)行故障檢測及故障判別，根據(jù)檢測和判別的結(jié)果選擇不同幀傳輸策略。具體的：首先，根據(jù)讀取網(wǎng)口狀態(tài)判斷是否出現(xiàn)故障及故障類型。如果網(wǎng)口A或網(wǎng)口B狀態(tài)為未連接或連接出錯(cuò)，則表明出現(xiàn)了網(wǎng)口故障；如果網(wǎng)口A接收到了環(huán)回的幀(ESC從站控制器具有在斷點(diǎn)處自動環(huán)回功能)，則表明為鏈路故障或節(jié)點(diǎn)故障；否則，表明系統(tǒng)正常。然后，對網(wǎng)口A和網(wǎng)口B的接收幀進(jìn)行偵聽和WKC分析。根據(jù)子報(bào)文的報(bào)文指令類型，以及子報(bào)文的WKC值，可以判斷出該子報(bào)文是否得以執(zhí)行。從而，檢測出網(wǎng)口A和故障點(diǎn)之間離故障點(diǎn)最近的有效節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)口B和故障點(diǎn)之間離故障點(diǎn)最近的有效節(jié)點(diǎn)。最后，可以判斷出故障點(diǎn)出現(xiàn)在2個(gè)有效節(jié)點(diǎn)之間的鏈路或節(jié)點(diǎn)上。所述的工作幀傳輸策略包括以下四種情況：(a)正常工作幀傳輸策略：載波移相同步幀交由網(wǎng)口A發(fā)送，遍歷從站節(jié)點(diǎn)，經(jīng)網(wǎng)口B接收；交由網(wǎng)口B發(fā)送，以原鏈路環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口A接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。(b)節(jié)點(diǎn)或者中間線路故障幀傳輸策略：載波移相同步幀交由網(wǎng)口A發(fā)送，遍歷至故障點(diǎn)處環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口A接收，交由網(wǎng)口B發(fā)送，從另一個(gè)方向遍歷至故障點(diǎn)處環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口B接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。(c)網(wǎng)口A故障幀傳輸策略：載波移相同步幀交由網(wǎng)口B發(fā)送，反向到達(dá)第一個(gè)從站節(jié)點(diǎn)，以原鏈路環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口B接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。(d)網(wǎng)口B故障幀傳輸策略：載波移相同步幀交由網(wǎng)口A發(fā)送，到達(dá)最后一個(gè)從站節(jié)點(diǎn)，以原鏈路環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口A接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。步驟S202：計(jì)算各從站本地時(shí)鐘漂移量。具體的：所述的本地時(shí)鐘漂移量計(jì)算方法包括計(jì)算正常工作、中間鏈路或節(jié)點(diǎn)故障、網(wǎng)卡1故障和網(wǎng)卡2故障四種工作狀態(tài)下各從站的本地時(shí)鐘漂移量的計(jì)算。系統(tǒng)啟動時(shí)，各從站的本地時(shí)鐘tlocal(i)和參考時(shí)鐘tsys_ref之間有一定的差異，稱為時(shí)鐘初始偏移量Toffset(i)。數(shù)據(jù)幀在各個(gè)從站之間傳播時(shí)的延時(shí)稱為傳輸延時(shí)Tdelay(i)。在運(yùn)行過程中，由于各從站使用的晶振等原因，它們的計(jì)時(shí)周期會有微小差別，稱為時(shí)鐘漂移。本地時(shí)鐘漂移量Δt由式(1)計(jì)算。Δt＝tlocal(i)-Toffset(i)-Tdelay(i)-tsys_ref(1)步驟S203：修正從站時(shí)間，實(shí)現(xiàn)載波移相同步。具體的：主站每4個(gè)載波周期發(fā)送一次載波移相同步幀。從站接收到載波移相同步幀后，計(jì)算本地時(shí)鐘漂移量Δt，然后根據(jù)式(2)獲得自身載波周期誤差值，根據(jù)載波周期誤差值調(diào)節(jié)數(shù)字信號處理器上的ePWM時(shí)間基準(zhǔn)相位寄存器值，從而實(shí)現(xiàn)各從站的載波移相同步。Te(i)=Δt(i)2TBtc+12(N-1)(i-1)TB---(2)]]>式(2)中，i表示微網(wǎng)逆變器的序號，N表示微網(wǎng)逆變器的總臺數(shù)，表示所述第i個(gè)從站的載波周期誤差值，Δt(i)表示所述第i個(gè)從站的本地時(shí)鐘漂移量，TB表示所述ePWM時(shí)間基準(zhǔn)相位寄存器值，tc表示所述載波周期值，1≤i≤N。請?jiān)俅螀㈤唸D1，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)組成參照圖1，使用PC機(jī)作為主站，連接N個(gè)帶有從站控制芯片ESC的微網(wǎng)逆變器作為從站。主站包括發(fā)送單元和接收單元，主站裝有兩個(gè)以太網(wǎng)接口，分別為網(wǎng)口A和網(wǎng)口B。若系統(tǒng)各部分都正常工作，按照正常工作時(shí)的載波移相同步過程執(zhí)行載波移相同步；系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過故障檢測與判斷，判斷出故障類型，按照相應(yīng)的單點(diǎn)故障時(shí)的載波移相同步方法執(zhí)行載波移相同步。下面結(jié)合圖1至圖7對微網(wǎng)逆變器并聯(lián)的冗余系統(tǒng)各工作狀態(tài)下的載波移相同步過程進(jìn)行詳細(xì)介紹。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)正常工作時(shí)的載波移相同步過程說明如下。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的正常工作幀傳輸策略說明如下：系統(tǒng)中各模塊上電初始化后，主站選取其連接的第一個(gè)從站的時(shí)鐘作為參考時(shí)鐘，以參考時(shí)鐘來同步其他從站設(shè)備和主站時(shí)鐘。主站將載波移相同步幀交由網(wǎng)口A發(fā)送，遍歷從站節(jié)點(diǎn)，經(jīng)網(wǎng)口B接收；交由網(wǎng)口B發(fā)送，以原鏈路環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口A接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的正常工作時(shí)本地時(shí)鐘漂移量計(jì)算說明如下：請參考下表，參數(shù)描述tsys_ref參考時(shí)鐘tlocal(i)從站i的本地時(shí)鐘Toffset(i)從站i的時(shí)鐘初始偏移量Tdelay(i)參考時(shí)鐘從站到從站i的傳輸延時(shí)T1工作幀到達(dá)參考時(shí)鐘從站時(shí)，tsys_ref為T1時(shí)刻T2(i)工作幀到達(dá)從站i時(shí)，本地時(shí)鐘為T2(i)時(shí)刻T3(i)工作幀環(huán)回到達(dá)從站i時(shí)，本地時(shí)鐘為T3(i)時(shí)刻T4工作幀環(huán)回到達(dá)參考時(shí)鐘從站時(shí)，tsys_ref為T4時(shí)刻傳輸延時(shí)和時(shí)鐘初始偏移量的測量原理參照圖3，假設(shè)tlocal(i)＞tsys_ref，它們的關(guān)系由下式確定：tlocal(i)＝tsys_ref+Toffset(i)主站發(fā)送一個(gè)載波移相同步數(shù)據(jù)幀，載波移相同步幀到達(dá)每個(gè)從站后，每個(gè)從站設(shè)備保存其端口接收到載波移相同步幀前導(dǎo)符的第一位的時(shí)刻。載波移相同步幀到達(dá)參考時(shí)鐘從站時(shí)tsys_ref為T1時(shí)刻，到達(dá)從站i時(shí)該從站的本地時(shí)鐘時(shí)刻為T2(i)，則：Toffset(i)＝T2(i)－T1－Tdelay(i)載波移相同步幀經(jīng)過所有的從站后，經(jīng)網(wǎng)口B接收，再立即由網(wǎng)口B發(fā)送，環(huán)回至從站i時(shí)，從站i的本地時(shí)鐘時(shí)刻為T3(i)，環(huán)回至參考時(shí)鐘從站時(shí)tsys_ref為T4時(shí)刻；假設(shè)線纜延時(shí)均勻，所有從站設(shè)備的處理和轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)一樣，則得出從站i與參考時(shí)鐘從站間的傳輸延時(shí)：Tdelay(i)＝[(T4－T1)－(T3(i)－T2(i))]/2保持本地時(shí)鐘的自由運(yùn)行，每個(gè)從站使用自己的本地時(shí)鐘tlocal(i)和本地時(shí)鐘初始偏移量Toffset(i)計(jì)算本地系統(tǒng)時(shí)間tsys_local(i)，用來產(chǎn)生同步信號和鎖存信號時(shí)間標(biāo)記，供從站微處理器使用。tsys_local(i)＝tlocal(i)－Toffset(i)在測得傳輸延時(shí)和時(shí)鐘初始偏移量后，主站發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文從參考時(shí)鐘從站讀取系統(tǒng)時(shí)間tsys_ref并寫入之后的每個(gè)從站設(shè)備中。從站根據(jù)得到的tsys_ref和之前保存于每個(gè)從站中的Toffset(i)和Tdelay(i)，計(jì)算出本地時(shí)鐘漂移量Δt：Δt＝tsys_local(i)－Tdelay(i)－tsys_ref＝tlocal(i)－Toffset(i)－Tdelay(i)－tsys_ref(3)載波移相同步過程：主站每4個(gè)載波周期發(fā)送一次載波移相同步幀。從站接收到載波移相同步幀后，計(jì)算本地時(shí)鐘漂移量Δt，然后根據(jù)下式獲得自身載波周期誤差值，根據(jù)載波周期誤差值調(diào)節(jié)數(shù)字信號處理器上的ePWM時(shí)間基準(zhǔn)相位寄存器值，從而實(shí)現(xiàn)各從站的載波移相同步。Te(i)=Δt(i)2TBtc+12(N-1)(i-1)TB]]>i表示微網(wǎng)逆變器的序號，N表示微網(wǎng)逆變器的總臺數(shù)，表示所述第i個(gè)從站的載波周期誤差值，Δt(i)表示所述第i個(gè)從站的本地時(shí)鐘漂移量，TB表示所述ePWM時(shí)間基準(zhǔn)相位寄存器值，tc表示所述載波周期值，1≤i≤N。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的冗余系統(tǒng)鏈路或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)的載波移相同步過程說明如下。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的故障檢測及故障判別說明如下：首先，根據(jù)讀取網(wǎng)口狀態(tài)判斷是否出現(xiàn)故障及故障類型。如果網(wǎng)口A或網(wǎng)口B狀態(tài)為未連接或連接出錯(cuò)，則表明出現(xiàn)了網(wǎng)口故障；如果網(wǎng)口A接收到了環(huán)回的幀(ESC從站控制器具有在斷點(diǎn)處自動環(huán)回功能)，則表明為鏈路故障或節(jié)點(diǎn)故障；否則，表明系統(tǒng)正常。然后，對網(wǎng)口A和網(wǎng)口B的接收幀進(jìn)行偵聽和WKC分析。工作幀經(jīng)過每個(gè)從站時(shí)，從站對工作幀進(jìn)行了正確的處理，WKC就會加1。根據(jù)子報(bào)文的報(bào)文指令類型，以及子報(bào)文的WKC值，可以判斷出該子報(bào)文是否得以執(zhí)行。從而，檢測出網(wǎng)口A和故障點(diǎn)之間離故障點(diǎn)最近的有效節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)口B和故障點(diǎn)之間離故障點(diǎn)最近的有效節(jié)點(diǎn)。最后，可以判斷出故障點(diǎn)出現(xiàn)在2個(gè)有效節(jié)點(diǎn)之間的鏈路或節(jié)點(diǎn)上。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)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(wǎng)口A發(fā)送，遍歷至故障點(diǎn)處環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口A接收，交由網(wǎng)口B發(fā)送，從另一個(gè)方向遍歷至故障點(diǎn)處環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口B接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的鏈路或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)本地時(shí)鐘漂移量計(jì)算說明如下：，請參考下表，參數(shù)描述T1工作幀到達(dá)參考時(shí)鐘從站時(shí)，tsys_ref為T1時(shí)刻T2(i)工作幀到達(dá)從站i時(shí)，本地時(shí)鐘為T2(i)時(shí)刻T3(i)工作幀環(huán)回到達(dá)從站i時(shí)，本地時(shí)鐘為T3(i)時(shí)刻T4工作幀環(huán)回到達(dá)參考時(shí)鐘從站時(shí)，tsys_ref為T4時(shí)刻T5工作幀回到主站時(shí)，tsys_ref為T5時(shí)刻T6工作幀反向遍歷節(jié)點(diǎn)回環(huán)至主站時(shí)，tsys_ref為T5時(shí)刻假設(shè)系統(tǒng)在從站k處發(fā)生鏈路或節(jié)點(diǎn)故障，從站k及其前端的各從站的本地時(shí)鐘漂移量與正常工作時(shí)計(jì)算方法相同。在故障節(jié)點(diǎn)后端各從站的本地時(shí)鐘漂移量如下所述：載波移相同步幀遍歷至故障點(diǎn)環(huán)回，到達(dá)主站時(shí)tsys_ref為T5時(shí)刻，再由網(wǎng)口B發(fā)送，反向到達(dá)從站i(k+1≤i≤N)時(shí)該從站的本地時(shí)鐘時(shí)刻為T2(i)，則：Toffset(i)＝T2(i)－T1－Tdelay(i)載波移相同步幀遍歷至故障點(diǎn)，環(huán)回至從站i時(shí)，從站i的本地時(shí)鐘時(shí)刻為T3(i)，環(huán)回至主站時(shí)tsys_ref為T6時(shí)刻；假設(shè)線纜延時(shí)均勻，所有從站設(shè)備的處理和轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)一樣，則得出從站i與參考時(shí)鐘從站間的傳輸延時(shí)：Tdelay(i)＝[(T6－T5)－(T3(i)－T2(i))]/2+(T5－T1)保持本地時(shí)鐘的自由運(yùn)行，每個(gè)從站使用自己的本地時(shí)鐘tlocal(i)和本地時(shí)鐘初始偏移量Toffset(i)計(jì)算本地系統(tǒng)時(shí)間tsys_local(i)，用來產(chǎn)生同步信號和鎖存信號時(shí)間標(biāo)記，供從站微處理器使用。tsys_local(i)＝tlocal(i)－Toffset(i)在測得傳輸延時(shí)和時(shí)鐘初始偏移量后，主站發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文從參考時(shí)鐘從站讀取系統(tǒng)時(shí)間tsys_ref并寫入之后的每個(gè)從站設(shè)備中。從站根據(jù)得到的tsys_ref和之前保存于每個(gè)從站中的Toffset(i)和Tdelay(i)，計(jì)算出本地時(shí)鐘漂移量Δt：Δt＝tsys_local(i)－Tdelay(i)－tsys_ref＝tlocal(i)－Toffset(i)－Tdelay(i)－tsys_ref例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的載波移相同步過程中：鏈路或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)的載波移相同步過程與正常工作時(shí)相同。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的冗余系統(tǒng)網(wǎng)口A故障時(shí)的載波移相同步過程說明如下。例如，微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的網(wǎng)口A故障幀傳輸策略是：載波移相同步幀交由網(wǎng)口B發(fā)送，反向到達(dá)第一個(gè)從站節(jié)點(diǎn)，以原鏈路環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口B接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。對于微網(wǎng)逆變器載波移相同步系統(tǒng)的網(wǎng)口A故障時(shí)本地時(shí)鐘漂移量計(jì)算，下面進(jìn)一步舉例說明。網(wǎng)口A故障時(shí)，載波移相同步幀交由網(wǎng)口B發(fā)送，主站選取其連接的第一個(gè)從站的時(shí)鐘作為參考時(shí)鐘，即選取從站N時(shí)鐘為參考時(shí)鐘。此外與正常工作時(shí)的本地時(shí)鐘漂移量計(jì)算方法相同。(3)載波移相同步過程：網(wǎng)口A故障時(shí)的載波移相同步過程與正常工作時(shí)相同。四、冗余系統(tǒng)網(wǎng)口B故障時(shí)的載波移相同步過程(1)網(wǎng)口B故障幀傳輸策略：載波移相同步幀交由網(wǎng)口A發(fā)送，到達(dá)最后一個(gè)從站節(jié)點(diǎn)，以原鏈路環(huán)回，經(jīng)網(wǎng)口A接收后，進(jìn)入接收隊(duì)列。(2)網(wǎng)口B故障時(shí)本地時(shí)鐘漂移量計(jì)算：網(wǎng)口B故障時(shí)本地時(shí)鐘漂移量計(jì)算方法與正常工作時(shí)相同。(3)載波移相同步過程：網(wǎng)口B故障時(shí)的載波移相同步過程與正常工作時(shí)相同。本發(fā)明及其各實(shí)施例的有益效果體現(xiàn)在：1、利用PC機(jī)作為主站，若干個(gè)微網(wǎng)逆變器作為從站，構(gòu)成一種基于EtherCAT總線的微網(wǎng)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)。主站用于發(fā)送載波移相同步信號，并監(jiān)控所述N個(gè)從站的工作狀態(tài)，能從系統(tǒng)層面解決逆變器并聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)單點(diǎn)或是多點(diǎn)故障時(shí)載波無法同步的問題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。2、EtherCAT的分布時(shí)鐘機(jī)制可以保障從站設(shè)備使用相同的系統(tǒng)時(shí)間，從而可以方便地控制各微網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)載波移相同步，簡化了載波移相同步控制算法。3、EtherCAT實(shí)行動態(tài)數(shù)據(jù)處理機(jī)制，從站直接讀取主站發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)塊或改變數(shù)據(jù)幀中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，這樣所引入的總延時(shí)小于100ns，提高了微網(wǎng)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的載波移相同步精度。以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3