[發明專利]一種抑制逆變器并聯系統直流環流的裝置

有效

• 申請號: 201110184856.5
• 申請日: 2011-07-04
• 公開（公告）號: CN102231608A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 徐德鴻;何國鋒;于瑋
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于逆變電源領域，涉及一種抑制逆變器并聯系統直流環流的裝置。

背景技術

隨著信息技術的發展，用戶對交流電源供電容量和供電可靠性的要求也不斷提高，逆變電源冗余并聯技術是解決上述問題的有效技術手段。

逆變電源并聯均流控制方法主要有主從控制、下垂控制、瞬時平均電流控制和有功功率、無功功率均分電流控制，上述均流方法的關鍵在于實現負載電流的均分，要保證負載的有功功率和無功功率平均分配在各個并聯模塊中，就要控制并聯模塊逆變輸出交流電壓的幅值、相位和頻率時刻相等，否則將會產生有功環流、無功環流。采用有功功率、無功功率方法的均流技術是基于功率平均控制的方法，即用有功功率控制器和無功功率控制器控制逆變器的基準電壓，保持各臺逆變器輸出的有功功率和無功功率完全相同，從而實現負載電流的均分控制。基于有功功率、無功功率均分電流控制方法，由于其良好的均流度和可靠性在實際工業當中得到廣泛的應用。

現在使用的基于有功功率、無功功率均分電流控制的逆變器并聯裝置，如圖1所示，該裝置由2個逆變模塊通過CAN總線和同步總線并聯構成，逆變模塊1包括主電路101、采樣電路102和控制電路103，主電路101采用半橋逆變器結構，包括分壓電容C_d1、C_d2，功率管V₁、V₂，濾波電感L₁和濾波電容C₁，采樣電路102對電感電流i_L1和輸出電壓u_o1采樣，控制電路103包括鎖相模塊、有功功率P₁和無功功率Q₁計算模塊、功率調節模塊、正弦基準波生成模塊、電壓調節器模塊、電流調節器模塊和PWM驅動模塊組成；逆變模塊2和逆變模塊1的結構相同，包括主電路201、采樣電路202和控制電路203；基于有功功率、無功功率均分電流控制的并聯逆變器的均流原理如下：逆變模塊1通過CAN總線得到平均有功功率P^*和無功功率Q^*,與自身模塊的輸出有功功率P₁和無功功率Q₁相比較得到相應的功率差值，功率調節器對有功功率差值和無功功率差值調節得到電壓幅值校正量△U₁和相位校正量△????????????????????????????????????????????????₁，逆變模塊通過鎖相環PLL跟蹤同步總線電壓相位*，電壓參考幅值為U₁^*和△U₁相疊加即得到正弦基準波的幅值U₁，參考相位*和△₁相疊加即得到正弦基準波的相位₁，因此可得正弦基準電壓：?u_ref1=U₁sin(+₁)。反饋電壓u_o1和正弦基準電壓u_ref1的比較差值經電壓調節器調節后得到電流環的電流基準i_ref1，電流基準i_ref1與電流反饋值i_L1的比較差值經電流環調節器調節后得到調制電壓u_s1，調制電壓u_s1和載波經PWM驅動環節比較、放大后得到驅動脈沖去驅動開關管V₁和V₂，從而使逆變模塊1的輸出電壓得到調節，逆變模塊1的負載電流跟蹤平均電流；逆變模塊2的調節原理與逆變模塊1相同。

基于有功功率、無功功率均分電流控制的并聯系統，當逆變器采用正弦脈寬調制技術時，由于同一橋臂上下開關管飽和壓降不一致、驅動脈沖分配不對稱和控制電路中的運算放大器存在零點漂移等原因，會造成逆變輸出電壓當中含有直流分量U_dc。