CN117458598A - 基于单相逆变器的三相电源的同步方法、系统和存储介质 - Google Patents
基于单相逆变器的三相电源的同步方法、系统和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了基于单相逆变器的三相电源的同步方法、系统和存储介质，每组单相逆变器都同步信号收发器，具备同步信号的收发功能，根据同步信号单相逆变器可自动申请成为主机；作为主机的单相逆变器根据第一虚拟相位的偏移角度信息，设置同步输出信号；作为从机的单相逆变器根据同步输入信息得到第一虚拟相位的偏移角度信息；各组单相逆变器根据第一虚拟相位的偏移角度信息设置输出电压相角。本发明通过同步信号和第一虚拟相位，避免三相并联系统在主从机发生变化时而出现输出相位突变问题，提高三相交流电源的安全性与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及单相逆变器领域，更具体地，涉及基于单相逆变器的三相电源的同步方法、系统和存储介质。
背景技术
单相逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，其输出电压相数为单相。基于单相逆变器组成三相交流电源的并联系统，通常采用固定相位的方式，每组单相逆变器在安装时已指定对应的相位，主机逆变器根据自身配置的相位发出同步操作信息，从机根据主机的相位信息偏移固定的相位，实现逆变电压输出。
但是，三相交流电源的并联系统的主机出现异常退出或重启时，如果新主机的相位与原主机相位不一致时，那么同步信号就会出现相位偏移切换，同时也需要通知从机进行相位偏移切换，以确保各组单相逆变器的相位正确。可是，由于相位偏移切换的过程复杂，并且存在输出相位突变的情况，会导致用户电器不能工作甚至损坏的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供基于单相逆变器的三相电源的同步方法、系统和存储介质，每组单相逆变器都同步信号收发器，具备同步信号的收发功能，并通过总线式连接，确保同步信号的时效性；提出一种第一虚拟相位作为同步操作的参考信号，使主从机之间同步信号的无缝切换，避免三相并联系统在主从机发生变化时而出现输出相位突变问题，提高三相交流电源的安全性与稳定性。
本发明第一方面提供了种基于单相逆变器的三相电源的同步方法，所述方法包括：
获取主从模式状态信息；
若为主机模式时，获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则设置同步输出信号；
若为从机模式时，获取同步输入信号信息；
根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息；
记录或更新所述第一偏移角度信息；
根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角。
本方案中，还包括：
获取驱动时钟信息；
根据驱动时钟信息调整第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则初始化第一偏移角度信息。
本方案中，所述根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息，具体为：
判断同步输入信号信息是否从第一电平信息切换为第二电平信息；
若是，则更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息。
本方案中，所述更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息，具体为：
获取第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否等于预设的同步角度信息；
若否，则将第一偏移角度信息修改为预设的同步角度信息并记录，且记录第一偏移角矫正标志信息。
本方案中，所述根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角，具体为：
获取第一相角信息；
根据第一相角信息得到相角偏移角度信息；
根据相角偏移角度信息和第一偏移角度信息的和，得到电压相角的角度信息；
根据所述电压相角的角度信息设置电压输出相角。
本方案中，还包括：
同步输出信号，主机根据第一偏移角度信息设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步信号，总线式连接，根据同步输出信号设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步输入信号，根据同步信号设置为第一电平信息或第二电平信息。
本发明第二方面提供了基于单相逆变器的三相电源的同步系统，包括基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序，所述基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
获取主从模式状态信息；
若为主机模式时，获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则设置同步输出信号；
若为从机模式时，获取同步输入信号信息；
根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息；
记录或更新所述第一偏移角度信息；
根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角。
本方案中，还包括：
获取驱动时钟信息；
根据驱动时钟信息调整第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则初始化第一偏移角度信息。
本方案中，所述根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息，具体为：
判断同步输入信号信息是否从第一电平信息切换为第二电平信息；
若是，则更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序，所述基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法的步骤。
本发明提供了基于单相逆变器的三相电源的同步方法、系统和存储介质，每组单相逆变器都同步信号收发器，具备同步信号的收发功能，根据同步信号单相逆变器可自动申请成为主机；作为主机的单相逆变器根据第一虚拟相位的偏移角度信息，设置同步输出信号；作为从机的单相逆变器根据同步输入信息得到第一虚拟相位的偏移角度信息；各组单相逆变器根据第一虚拟相位的偏移角度信息设置输出电压相角。本发明通过同步信号和第一虚拟相位，避免三相并联系统在主从机发生变化时而出现输出相位突变问题，提高三相交流电源的安全性与稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
图1示出了本发明基于单相逆变器的三相电源的同步方法的流程图；
图2示出了本发明实施例提供的第一偏移角度信息的调整流程图；
图3示出了本发明实施例提供的从机获取第一偏移角度信息的流程图；
图4示出了本发明基于单相逆变器的三相电源的系统框图；
图5示出了本发明基于单相逆变器的三相电源的同步系统的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本发明实施例使用的所有术语(包括技术和科学术语) 具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本发明实施例明确地这样定义。
本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本发明实施例的方法前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
图1示出了本发明基于单相逆变器的三相电源的同步方法的流程图。
如图1所示，本发明公开了基于单相逆变器的三相电源的同步方法，所述方法包括：
S102，获取主从模式状态信息；
S104，若为主机模式时，获取第一偏移角度信息；
S106，判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
S108，若是，则设置同步输出信号；
S110，若为从机模式时，获取同步输入信号信息；
S112，根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息；
S114，记录或更新所述第一偏移角度信息；
S116，根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角。
需要说明的是，基于单相逆变器来组合成三相交流电源并联系统中，单相逆变器中设置有主从模式状态信息标志位，根据标志位可得到单相逆变器在三相交流电源并联系统中的主从状态。一般而言，在三相交流电源并联系统开机、重启或出现异常时，则进行主从状态查询操作。三相交流电源是由三个相位相差120度的交流电势组成的电源系统，三个相位通常用R相、S相和T相来表示。本发明设计一个虚拟相位D相，各个单相逆变器都记录D相的第一偏移角度，通过同步信号确保各相位的逆变器的D相的偏移角度相同，D相可作为三相电压输出相位的参考；例如，设置D相与R相的相位差为0度、D相与S相的相位差为120度、D相与T相的相位差为240度，在各相位的逆变器的D相角度为90度时，R相的输出电压相角为90+0度，即90度；S相的输出电压相角为90+120度，即210度；T相的输出电压相角为90+240度，即330度。
当为主机模式时，获取所记录的D相的第一偏移角度信息，判断第一偏移角度信息是否达到预设的角度阈值，对同步输出信号进行设置；在实际应用中，通常为第一偏移角度达到预设角度时，切换同步输出信号的电平状态。例如，当第一偏移角度达到90度时，同步输出信号从第一电平切换至第二电平；当第一偏移角度达到360度时，同步输出信号从第二电平切换至第一电平。设置同步输出信号后，将通过同步信号总线将同步信号传输至从机，从机根据同步信号使从机记录的D相的第一偏移角度与主机的同步。
当为从机模式时，获取同步输入信号信息。同步输入信号的电平切换时间，即是主机发送同步输出信号的时间，也就是到达预设的第一偏移角度的时间。当根据同步输入信号判断为达到第一偏移角度时候，从机即可对D相的第一偏移角度进行同步操作。
主机与从机都获取到D相的第一偏移角度后，根据对各自记录的第一偏移角度信息进行实时的记录与更新。最后，根据预设的相位信息，即R相、S相、T相，得到预设的相位差角度；根据相位差角度和D相的第一偏移角度，设置输出电压相角。
图2示出了本发明实施例提供的第一偏移角度信息的调整流程图。
根据本发明实施例，如图2所示，还包括：
S202，获取驱动时钟信息；
S204，根据驱动时钟信息调整第一偏移角度信息；
S206，判断第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
S208，若是，则初始化第一偏移角度信息。
需要说明的是，三相交流电源并联系统的时钟驱动信号通常为PWM（脉冲宽度调节）信号，根据PWM信号的周期数量对D相的第一偏移角度叠加固定的偏移角度，直至第一偏移角度达到360度后，将第一偏移角度初始化为0度，再重新根据PWM信号进行角度叠加。例如，每检测到10个PWM周期信号，D相的第一偏移角度就叠加0.1度；也就意味着，每检测到3600个PWM周期信息，D相的第一偏移角度需要初始化一次。主机与从机都会根据时钟驱动信号对各自记录的D相的第一偏移角度信息进行更新。
图3示出了本发明实施例提供的从机获取第一偏移角度信息的流程图。
根据本发明实施例，如图3所示，所述根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息，具体为：
S302，判断同步输入信号信息是否从第一电平信息切换为第二电平信息；
S304，若是，则更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息。
需要说明的是，从机获取同步输入信号，当同步输入信号从第一电平切换为第二电平时，表示主机已切换同步输出信号，标志着主机的D相的第一偏移角度已经达到预设的第一偏移角度阈值。为了同步操作的目的，即为了保证主机与从机的D相的第一偏移角度保持一致，从机在接收到同步信号后，将自身记录的第一偏移角度信息更新为预设的第一偏移角度阈值。
根据本发明实施例，所述更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息，具体为：
获取第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否等于预设的同步角度信息；
若否，则将第一偏移角度信息修改为预设的同步角度信息并记录，且记录第一偏移角矫正标志信息。
需要说明的是，从机接收到同步信号后，需要对第一偏移角度信息进行记录更新时，首先获取从机记录的D相的第一偏移角度信息，判断从机所记录的第一偏移角度信息是否等于预设的同步角度信息，即第一偏移角度阈值。若相同，则表示从机的时钟系统与主机的时钟系统无偏差，属于正常运行过程，只需要保持按照驱动时钟记录更新第一偏移角度。若不相同，则表示从机时钟系统与主机时钟系统存在偏差，此时需要按照预设的第一偏移角度阈值矫正更新从机的D相的第一偏移角度；此外，还需要对保存矫正标志信息，可留作日志。
根据本发明实施例，所述根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角，具体为：
获取第一相角信息；
根据第一相角信息得到相角偏移角度信息；
根据相角偏移角度信息和第一偏移角度信息的和，得到电压相角的角度信息；
根据所述电压相角的角度信息设置电压输出相角。
需要说明的是，三相交流电源是由三组单相逆变器组成三个相位相差120度的交流电势形成的电源系统，三个相位通常用R相、S相和T相来表示，即相角信息。组成三相交流电源的各组单相逆变器在出厂或首次启动时，即完成对应相位的配置，也就是完成第一相角信息的配置。单相逆变器的相角信息所对应偏移角度相差120度，在实际应用中，R相的偏差角度设置为0度、S相的偏差角度设置为120度、T相的偏差角度设置为240度。因此，通过获取单相逆变器的相角信息，即可得到其对应的偏移角度信息。单相逆变器的偏移角度与D相的偏移角度和，即为单相逆变器电压输出的相角。
图4示出了本发明基于单相逆变器的三相电源的系统框图。
根据本发明实施例，如图4所示，还包括：
同步输出信号SYN_OUT，主机根据第一偏移角度信息设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步信号SYN，总线式连接，根据同步输出信号设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步输入信号SYN_IN，根据同步信号设置为第一电平信息或第二电平信息。
需要说明的是，作为主机的单相逆变器，将配置为同步信号输出模式，即激活同步输出信号SYN_OUT的输出调整功能。主机的D相的第一偏移角度信息在0度至第一偏移角度阈值范围内时，同步输出信号SYN_OUT设置为第一电平；机的D相的第一偏移角度信息在第一偏移角度阈值至360度范围内时，同步输出信号SYN_OUT设置为第二电平。同步信号SYN根据同步输出信号SYN_OUT的电平切换而发生切换，电平切换过程可以是同步输出信号SYN_OUT从第一电平切换至第二电平时，同步信号SYN从第一电平切换至第二电平；电平切换过程也可以同步输出信号SYN_OUT从第一电平切换至第二电平时，同步信号SYN从第二电平切换至第一电平，下文以此为例。同步信号SYN以总线形式连接至各组单相逆变器的同步模块，同步输入信号SYN_IN根据同步信号SYN的电平切换而发生切换, 电平切换过程可以是同步输出信号SYN从第一电平切换至第二电平时，同步输入信号SYN_IN从第一电平切换至第二电平；电平切换过程也可以同步信号SYN从第一电平切换至第二电平时，同步输入信号SYN_IN从第二电平切换至第一电平，下文以此为例。也就是说，当同步输出信号SYN_OUT为第一电平时，同步信号SYN为第二电平、同步输入信号SYN_IN为第一电平；当同步输出信号SYN_OUT为第二电平时，同步信号SYN为第一电平、同步输入信号SYN_IN为第二电平。同步输入信号SYN_IN的电平状态，即可反映出同步输出信号SYN_OUT的电平状态。
值得一提的是，还包括：
光电耦合器；
同步输出信号通过光电耦合器控制同步信号；
同步信号通过光电耦合器控制同步输入信号。
需要说明的是，光电耦合器是一种以光为媒介传输电信号的电-光-电转换器件，实现输入与输出之间的电绝缘。同步输出信号与同步信号之间设置有第一光电耦合器，同步输出信号连接光电耦合器的输入端，同步信号连接光电耦合器的输出端，同步输出信号通过光电耦合器控制同步信号状态，且保持电绝缘隔离的效果。同步信号与同步输入信号之间设置有第二光电耦合器，同步信号连接光电耦合器的输入端，同步输入信号连接光电耦合器的输出端，同步信号通过光电耦合器控制同步输入信号状态，且保持电绝缘隔离的效果。
值得一提的是，还包括：
获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息在预设的角度范围内是否接收到同步信号；
若否，则启动主机申请模式；
需要说明的是，从机根据驱动时钟为D相的第一偏移角度信息持续叠加偏移角度，当第一偏移角度在预设的角度范围内均未接收到同步信号，则表示主机异常，未发送同步输出信号，此时，启动主机申请模式，允许各组从机根据预设的规则申请成为主机。在实际应用中，例如，预设的第一偏移角度阈值为90度时，则预设的角度范围是270度，也就是说，第一偏移角度叠加了270度内都未接收到同步输入信号，则表示主机异常。
值得一提的是，还包括：
当为主机申请模式时；
若未接收到同步信号，则获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，获取第一相角信息；
根据第一相角信息得到第一时间信息；
判断第一时间信息内是否接收到同步信号；
若否，则成为主机，并设置同步输出信号。
需要说明的是，当从机进入主机申请模式时，若未接收到同步信号，首先，当从机D相的第一偏移角度信息达到第一偏移角度阈值时，根据从机的第一相角信息得到延时时间，即第一时间信息。当出现多个从机的第一偏移角度同时达到第一偏移角度阈值时，根据从机的相位设置一定延时时间，例如R相延时0ms、T相延时10ms、S相延时20ms后才执行后续判断。在延时时间段内，若依然未接收到同步信号，则该从机激活同步输出信号的输出调整功能成为主机，并切换同步输出信号向其他从机发送同步信号。
图5示出了本发明基于单相逆变器的三相电源的同步系统的框图。
如图5所示，本发明公开了基于单相逆变器的三相电源的同步系统5，包括存储器51和处理器52，所述存储器中包括基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序，所述基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
获取主从模式状态信息；
若为主机模式时，获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则设置同步输出信号；
若为从机模式时，获取同步输入信号信息；
根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息；
记录或更新所述第一偏移角度信息；
根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角。
需要说明的是，基于单相逆变器来组合成三相交流电源并联系统中，单相逆变器中设置有主从模式状态信息标志位，根据标志位可得到单相逆变器在三相交流电源并联系统中的主从状态。一般而言，在三相交流电源并联系统开机、重启或出现异常时，则进行主从状态查询操作。三相交流电源是由三个相位相差120度的交流电势组成的电源系统，三个相位通常用R相、S相和T相来表示。本发明设计一个虚拟相位D相，各个单相逆变器都记录D相的第一偏移角度，通过同步信号确保各相位的逆变器的D相的偏移角度相同，D相可作为三相电压输出相位的参考；例如，设置D相与R相的相位差为0度、D相与S相的相位差为120度、D相与T相的相位差为240度，在各相位的逆变器的D相角度为90度时，R相的输出电压相角为90+0度，即90度；S相的输出电压相角为90+120度，即210度；T相的输出电压相角为90+240度，即330度。
当为主机模式时，获取所记录的D相的第一偏移角度信息，判断第一偏移角度信息是否达到预设的角度阈值，对同步输出信号进行设置；在实际应用中，通常为第一偏移角度达到预设角度时，切换同步输出信号的电平状态。例如，当第一偏移角度达到90度时，同步输出信号从第一电平切换至第二电平；当第一偏移角度达到360度时，同步输出信号从第二电平切换至第一电平。设置同步输出信号后，将通过同步信号总线将同步信号传输至从机，从机根据同步信号使从机记录的D相的第一偏移角度与主机的同步。
当为从机模式时，获取同步输入信号信息。同步输入信号的电平切换时间，即是主机发送同步输出信号的时间，也就是到达预设的第一偏移角度的时间。当根据同步输入信号判断为达到第一偏移角度时候，从机即可对D相的第一偏移角度进行同步操作。
主机与从机都获取到D相的第一偏移角度后，根据对各自记录的第一偏移角度信息进行实时的记录与更新。最后，根据预设的相位信息，即R相、S相、T相，得到预设的相位差角度；根据相位差角度和D相的第一偏移角度，设置输出电压相角。
根据本发明实施例，还包括：
获取驱动时钟信息；
根据驱动时钟信息调整第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则初始化第一偏移角度信息。
需要说明的是，三相交流电源并联系统的时钟驱动信号通常为PWM（脉冲宽度调节）信号，根据PWM信号的周期数量对D相的第一偏移角度叠加固定的偏移角度，直至第一偏移角度达到360度后，将第一偏移角度初始化为0度，再重新根据PWM信号进行角度叠加。例如，每检测到10个PWM周期信号，D相的第一偏移角度就叠加0.1度；也就意味着，每检测到3600个PWM周期信息，D相的第一偏移角度需要初始化一次。主机与从机都会根据时钟驱动信号对各自记录的D相的第一偏移角度信息进行更新。
根据本发明实施例，所述根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息，具体为：
判断同步输入信号信息是否从第一电平信息切换为第二电平信息；
若是，则更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息。
需要说明的是，从机获取同步输入信号，当同步输入信号从第一电平切换为第二电平时，表示主机已切换同步输出信号，标志着主机的D相的第一偏移角度已经达到预设的第一偏移角度阈值。为了同步操作的目的，即为了保证主机与从机的D相的第一偏移角度保持一致，从机在接收到同步信号后，将自身记录的第一偏移角度信息更新为预设的第一偏移角度阈值。
根据本发明实施例，所述更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息，具体为：
获取第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否等于预设的同步角度信息；
若否，则将第一偏移角度信息修改为预设的同步角度信息并记录，且记录第一偏移角矫正标志信息。
需要说明的是，从机接收到同步信号后，需要对第一偏移角度信息进行记录更新时，首先获取从机记录的D相的第一偏移角度信息，判断从机所记录的第一偏移角度信息是否等于预设的同步角度信息，即第一偏移角度阈值。若相同，则表示从机的时钟系统与主机的时钟系统无偏差，属于正常运行过程，只需要保持按照驱动时钟记录更新第一偏移角度。若不相同，则表示从机时钟系统与主机时钟系统存在偏差，此时需要按照预设的第一偏移角度阈值矫正更新从机的D相的第一偏移角度；此外，还需要对保存矫正标志信息，可留作日志。
根据本发明实施例，所述根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角，具体为：
获取第一相角信息；
根据第一相角信息得到相角偏移角度信息；
根据相角偏移角度信息和第一偏移角度信息的和，得到电压相角的角度信息；
根据所述电压相角的角度信息设置电压输出相角。
需要说明的是，三相交流电源是由三组单相逆变器组成三个相位相差120度的交流电势形成的电源系统，三个相位通常用R相、S相和T相来表示，即相角信息。组成三相交流电源的各组单相逆变器在出厂或首次启动时，即完成对应相位的配置，也就是完成第一相角信息的配置。单相逆变器的相角信息所对应偏移角度相差120度，在实际应用中，R相的偏差角度设置为0度、S相的偏差角度设置为120度、T相的偏差角度设置为240度。因此，通过获取单相逆变器的相角信息，即可得到其对应的偏移角度信息。单相逆变器的偏移角度与D相的偏移角度和，即为单相逆变器电压输出的相角。
图4示出了本发明基于单相逆变器的三相电源的系统框图。
根据本发明实施例，如图4所示，还包括：
同步输出信号SYN_OUT，主机根据第一偏移角度信息设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步信号SYN，总线式连接，根据同步输出信号设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步输入信号SYN_IN，根据同步信号设置为第一电平信息或第二电平信息。
需要说明的是，作为主机的单相逆变器，将配置为同步信号输出模式，即激活同步输出信号SYN_OUT的输出调整功能。主机的D相的第一偏移角度信息在0度至第一偏移角度阈值范围内时，同步输出信号SYN_OUT设置为第一电平；机的D相的第一偏移角度信息在第一偏移角度阈值至360度范围内时，同步输出信号SYN_OUT设置为第二电平。同步信号SYN根据同步输出信号SYN_OUT的电平切换而发生切换，电平切换过程可以是同步输出信号SYN_OUT从第一电平切换至第二电平时，同步信号SYN从第一电平切换至第二电平；电平切换过程也可以同步输出信号SYN_OUT从第一电平切换至第二电平时，同步信号SYN从第二电平切换至第一电平，下文以此为例。同步信号SYN以总线形式连接至各组单相逆变器的同步模块，同步输入信号SYN_IN根据同步信号SYN的电平切换而发生切换, 电平切换过程可以是同步输出信号SYN从第一电平切换至第二电平时，同步输入信号SYN_IN从第一电平切换至第二电平；电平切换过程也可以同步信号SYN从第一电平切换至第二电平时，同步输入信号SYN_IN从第二电平切换至第一电平，下文以此为例。也就是说，当同步输出信号SYN_OUT为第一电平时，同步信号SYN为第二电平、同步输入信号SYN_IN为第一电平；当同步输出信号SYN_OUT为第二电平时，同步信号SYN为第一电平、同步输入信号SYN_IN为第二电平。同步输入信号SYN_IN的电平状态，即可反映出同步输出信号SYN_OUT的电平状态。
值得一提的是，还包括：
光电耦合器；
同步输出信号通过光电耦合器控制同步信号；
同步信号通过光电耦合器控制同步输入信号。
需要说明的是，光电耦合器是一种以光为媒介传输电信号的电-光-电转换器件，实现输入与输出之间的电绝缘。同步输出信号与同步信号之间设置有第一光电耦合器，同步输出信号连接光电耦合器的输入端，同步信号连接光电耦合器的输出端，同步输出信号通过光电耦合器控制同步信号状态，且保持电绝缘隔离的效果。同步信号与同步输入信号之间设置有第二光电耦合器，同步信号连接光电耦合器的输入端，同步输入信号连接光电耦合器的输出端，同步信号通过光电耦合器控制同步输入信号状态，且保持电绝缘隔离的效果。
值得一提的是，还包括：
获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息在预设的角度范围内是否接收到同步信号；
若否，则启动主机申请模式；
需要说明的是，从机根据驱动时钟为D相的第一偏移角度信息持续叠加偏移角度，当第一偏移角度在预设的角度范围内均未接收到同步信号，则表示主机异常，未发送同步输出信号，此时，启动主机申请模式，允许各组从机根据预设的规则申请成为主机。在实际应用中，例如，预设的第一偏移角度阈值为90度时，则预设的角度范围是270度，也就是说，第一偏移角度叠加了270度内都未接收到同步输入信号，则表示主机异常。
值得一提的是，还包括：
当为主机申请模式时；
若未接收到同步信号，则获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，获取第一相角信息；
根据第一相角信息得到第一时间信息；
判断第一时间信息内是否接收到同步信号；
若否，则成为主机，并设置同步输出信号。
需要说明的是，当从机进入主机申请模式时，若未接收到同步信号，首先，当从机D相的第一偏移角度信息达到第一偏移角度阈值时，根据从机的第一相角信息得到延时时间，即第一时间信息。当出现多个从机的第一偏移角度同时达到第一偏移角度阈值时，根据从机的相位设置一定延时时间，例如R相延时0ms、T相延时10ms、S相延时20ms后才执行后续判断。在延时时间段内，若依然未接收到同步信号，则该从机激活同步输出信号的输出调整功能成为主机，并切换同步输出信号向其他从机发送同步信号。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序，所述基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法的步骤。
本发明提供了基于单相逆变器的三相电源的同步方法、系统和存储介质，每组单相逆变器都同步信号收发器，具备同步信号的收发功能，根据同步信号单相逆变器可自动申请成为主机；作为主机的单相逆变器根据第一虚拟相位的偏移角度信息，设置同步输出信号；作为从机的单相逆变器根据同步输入信息得到第一虚拟相位的偏移角度信息；各组单相逆变器根据第一虚拟相位的偏移角度信息设置输出电压相角。本发明通过同步信号和第一虚拟相位，避免三相并联系统在主从机发生变化时而出现输出相位突变问题，提高三相交流电源的安全性与稳定性。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于单相逆变器的三相电源的同步方法，其特征在于，所述方法包括：
获取主从模式状态信息；
若为主机模式时，获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则设置同步输出信号；
若为从机模式时，获取同步输入信号信息；
根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息；
记录或更新所述第一偏移角度信息；
根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角。
2.根据权利要求1所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法，其特征在于，还包括：
获取驱动时钟信息；
根据驱动时钟信息调整第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则初始化第一偏移角度信息。
3.根据权利要求1所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法，其特征在于，所述根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息，具体为：
判断同步输入信号信息是否从第一电平信息切换为第二电平信息；
若是，则更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息。
4.根据权利要求3所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法，其特征在于，所述更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息，具体为：
获取第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否等于预设的同步角度信息；
若否，则将第一偏移角度信息修改为预设的同步角度信息并记录，且记录第一偏移角矫正标志信息。
5.根据权利要求1所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法，其特征在于，所述根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角，具体为：
获取第一相角信息；
根据第一相角信息得到相角偏移角度信息；
根据相角偏移角度信息和第一偏移角度信息的和，得到电压相角的角度信息；
根据所述电压相角的角度信息设置电压输出相角。
6.根据权利要求1所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法，其特征在于，还包括：
同步输出信号，主机根据第一偏移角度信息设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步信号，总线式连接，根据同步输出信号设置为第一电平信息或第二电平信息；
同步输入信号，根据同步信号设置为第一电平信息或第二电平信息。
7.基于单相逆变器的三相电源的同步系统，其特征在于，所述系统包括存储器和处理器，所述存储器中包括基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序，所述基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
获取主从模式状态信息；
若为主机模式时，获取第一偏移角度信息；
判断所述第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则设置同步输出信号；
若为从机模式时，获取同步输入信号信息；
根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息；
记录或更新所述第一偏移角度信息；
根据所述第一偏移角度信息和预设的第一相角信息，设置输出电压相角。
8.根据权利要求7所述的基于单相逆变器的三相电源的同步系统，其特征在于，还包括：
获取驱动时钟信息；
根据驱动时钟信息调整第一偏移角度信息；
判断第一偏移角度信息是否达到预设的第一偏移角度阈值；
若是，则初始化第一偏移角度信息。
9.根据权利要求7所述的基于单相逆变器的三相电源的同步系统，其特征在于，所述根据所述同步输入信号信息得到所述第一偏移角度信息，具体为：
判断同步输入信号信息是否从第一电平信息切换为第二电平信息；
若是，则更新第一偏移角度信息为预设的同步角度信息。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序，所述基于单相逆变器的三相电源的同步方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的基于单相逆变器的三相电源的同步方法的步骤。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1439254A (en) * | 1972-06-26 | 1976-06-16 | Licentia Gmbh | Circuit arrangement for the synchronisation of a plurality of inverters operating in parallel |
| CN1719687A (zh) * | 2005-07-08 | 2006-01-11 | 浙江大学 | 一种新颖的逆变电源的自动主从并联装置 |
| DE102013106006A1 (de) * | 2013-06-10 | 2014-12-11 | Sms Elotherm Gmbh | Synchronisation von Dreiphasen-Wechselrichtern |
| US20150357822A1 (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Inverter electric generator system and inverter electric generator thereof |
| CN108493966A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-04 | 东北大学 | 一种基于虚拟同步技术的微电网不平衡负荷控制方法和装置 |
| KR20200094945A (ko) * | 2019-01-31 | 2020-08-10 | 경남대학교 산학협력단 | 동기좌표계 위상동기루프 및 이를 이용한 단상 계통형 인버터의 dc 오프셋 보상 방법과 시스템 |
| CN113258608A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 深圳硕日新能源科技有限公司 | 逆变器并联系统及其同步信号处理方法 |
| CN115201598A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-10-18 | 固德威电源科技(广德)有限公司 | 一种三相电网对网角度突变检测和功率恢复方法 |
-
2023
- 2023-12-21 CN CN202311769176.9A patent/CN117458598B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1439254A (en) * | 1972-06-26 | 1976-06-16 | Licentia Gmbh | Circuit arrangement for the synchronisation of a plurality of inverters operating in parallel |
| CN1719687A (zh) * | 2005-07-08 | 2006-01-11 | 浙江大学 | 一种新颖的逆变电源的自动主从并联装置 |
| DE102013106006A1 (de) * | 2013-06-10 | 2014-12-11 | Sms Elotherm Gmbh | Synchronisation von Dreiphasen-Wechselrichtern |
| US20150357822A1 (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Inverter electric generator system and inverter electric generator thereof |
| CN108493966A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-04 | 东北大学 | 一种基于虚拟同步技术的微电网不平衡负荷控制方法和装置 |
| KR20200094945A (ko) * | 2019-01-31 | 2020-08-10 | 경남대학교 산학협력단 | 동기좌표계 위상동기루프 및 이를 이용한 단상 계통형 인버터의 dc 오프셋 보상 방법과 시스템 |
| CN113258608A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 深圳硕日新能源科技有限公司 | 逆变器并联系统及其同步信号处理方法 |
| CN115201598A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-10-18 | 固德威电源科技(广德)有限公司 | 一种三相电网对网角度突变检测和功率恢复方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 龙江涛;蔡环宇;何昕东;石健将;: "基于平均功率控制的中频逆变器主从并联系统研究", 电源学报, no. 02, 15 March 2015 (2015-03-15), pages 1 - 9 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117458598B (zh) | 2024-03-08 |
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