分布式系统在现代电力供应中扮演着越来越重要的角色。随着技术的进步,能源供应方式已经从传统的集中式逐渐向分布式转变。分布式发电系统如风能、太阳能、燃料电池、微型燃气轮机和储能系统等,需要逆变电源并联接入微型公共电网以实现电能的供给。为了保证逆变器能够顺利并网运行,预同步过程的设计是必不可少的,它通过调节逆变器的相位、频率和幅值,确保逆变器的输出电压与电网的基本一致,降低对微电网和逆变器本身的冲击。
预同步算法的目的是使逆变器在投入电网运行时能够快速且准确地调整其输出电压,使之与电网电压保持同步。传统的预同步方法主要采用模拟锁相环和数字锁相环,包括软件锁相环技术。这些方法依赖于对电网电压过零点的检测来获取电网电压的基波相位与频率。然而,电力系统中由于大量电力电子设备的使用,非线性负荷引起电网电压相位突变和波形畸变,谐波及噪声的存在有可能导致电网电压信号零点与基波零点不一致,并可能在实际过零点处出现多次过零,从而导致同步检测的结果出现较大误差。
为了解决这一问题,提出了一种新的分布式并网逆变器预同步算法,该算法基于电网电压基波分量的递推离散傅立叶变换(Recursive Discrete Fourier Transform,DFT)算法。这种算法不仅能够可靠地跟踪电网电压基波分量的相位、频率和幅值,还能有效减少计算量,保证算法的实时性。具体而言,该算法利用等角度间隔采样原理,根据递推DFT运算得到的基波相角作为反馈调整采样间隔,实现了对电网电压频率的自适应跟踪。该方法能够减少频谱泄漏,提高基波同步参数检测的精度。
在谐波和零点漂移比较严重的情况下,这种新型算法相较于传统锁相环预同步方法能够更精确地跟踪电网电压基波分量,有效减小逆变器并网操作对微电网以及逆变器本身的冲击。仿真结果验证了该算法的正确性与可行性。关键词包括逆变、并网、预同步、等角度采样和递推DFT算法。
在文献标识码为A、文献编号为1000-3886(2010)02-006003的文章中,作者提出了针对并网逆变器预同步操作的电网电压基波分量递推DFT算法。文章详细描述了该算法的工作原理和实施步骤,解释了算法如何通过减少计算量来提高实时性,并阐述了递推DFT算法在保证基波同步参数检测精度方面的优势。引言部分强调了分布式发电系统的重要性,并说明了逆变器并联预同步的必要性及传统方法存在的局限性。通过本文,读者可以了解到新型预同步算法的开发背景、理论基础和实际应用潜力。