微電網精密時鐘同步技術

蘇建徽，陳亞園

（合肥工業大學 教育部光伏系統工程研究中心，安徽 合肥 230009）

0 引言

微電網作為一種將分布式能源、負荷、儲能以及控制裝置等有機結合在一起的小型發配送電系統，被普遍認為是利用分布式能源的有效方式之一［1-2］。微電網的穩定運行對微電網中的測量、控制設備提出了新的要求，特別是時鐘同步。這些設備在運行時實時采樣、監測、記錄各類電能質量數據（如電壓、電流、頻率、有功），如果沒有一個統一的時序和時鐘標準將難以滿足微電網系統實時數據采樣、系統穩定性判別、線路故障定位、故障錄波、故障分析、事件順序記錄（SOE）等時間一致性的要求［3］。隨著微電網規模的增大和設備數量的增加，微電網系統結構也將趨于復雜。在微電網公共連接點（PCC）接入的智能網關斷路器不僅需要快速接受微電網控制中心的調度實現并離網切換，還需要對電網側與微電網側的電能質量數據進行實時采集。快速傅里葉變換（FFT）算法采樣在工頻周期20 ms內采集128個數據，需要快速實時的以太網通信和統一的時序以滿足在采集端和微電網控制器端的數據有效性。微電網中逆變器采集數據并上傳到微元控制器，由微元控制器下發調度控制指令，如果沒有統一的時序和實時的以太網功能，數據采集到控制指令的下發將嚴重滯后數個工頻周期，將給調壓、調頻等控制算法帶來問題［4-5］。采用分層控制的微電網系統，不同層級的自動化設備對微電網系統時鐘同步的精度要求也不一致。……