英国威廉希尔公司科技为了实现多台逆变器无主从自动同步自动退出,独立研究出多台逆变器第二级锁相。具体做法是后进入并联系统的逆变器在同步线上得到基准信号后,将该信号发还给同步信号线,采用或逻辑得到新的综合同步信号,通过这种方式,发出同步信号最快的逆变器产生了第一个过零点,其对应的方波上升沿作为公共同步信号,各台逆变器均以此作为基准信号,进行同步跟踪。这一过程称为第二级锁相。
当第一台逆变器退出并机系统时,最早出现上升沿的逆变器作为新的基准,从而每台逆变器的进入或退出系统,都不会影响系统同步运行,且不存在主从之分,大大提高了系统可靠性。图1为锁相稳定后的两台逆变器逆变输出电压波形图。由图可知,采用所设计的两级锁相后,两者相位差在±0.6。范围内波动,能够满足并联系统要求。
图1 逆变输出电压与市电电压波形图
对于两台逆变器并联的情况,环流只能在两台逆变器之间流动,所以两台逆变器的环流大小相同。但是对于多台变频器并联的情况,环流在各台逆变器之间相互流动,每台逆变器的环流均不相同,所以多台逆变器并联时环流比较复杂,一般可以采用叠加定理,当求其中一台逆变器的环流时,可以分别求出这台逆变器和其它各台逆变器之间的环流,然后相加,便得到该逆变器的环流。采用逆变器锁相同步技术进行并联,可将逆变器容量提高至一个兆瓦数量级。但如果变流器容量继续增加,采用多个模块锁相同步,ssss因相位差加大,则环流会难以控制,在这种情况下,同步技术并联模式可靠性无法保证。