[發(fā)明專利]一種基于zigbee技術(shù)的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110320041.5
• 申請(qǐng)日: 2011-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN102332729A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賁禮進(jìn);陳繼永;曹瑩;林森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種逆變器并聯(lián)技術(shù)，尤其涉及一種基于zigbee技術(shù)的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展和需求，很多負(fù)載設(shè)備對(duì)逆變器功率容量的要求越來越大，單模塊逆變器的擴(kuò)充性和可靠性受到了很大的限制，因此設(shè)計(jì)多模塊逆變器并聯(lián)再并網(wǎng)發(fā)電顯得尤為重要。多個(gè)逆變器并聯(lián)運(yùn)行為擴(kuò)大逆變器的容量的有效途徑，逆變器并聯(lián)主要有以下優(yōu)勢(shì)：（1）可以靈活的擴(kuò)大逆變器系統(tǒng)的容量；（2）可以組成并聯(lián)冗余系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，且在故障時(shí)，能夠很方便的進(jìn)行更換或維修。但是逆變器并聯(lián)也有許多技術(shù)難題亟待解決，比如多個(gè)逆變器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生會(huì)相位差，就必須考慮同步的問題，尤其是如何避免環(huán)流的產(chǎn)生已經(jīng)成為了一個(gè)重要課題。

目前常用的幾種控制方法有集中控制、主從控制、3C控制、分散邏輯控制和無互聯(lián)線并聯(lián)控制方式，但這幾中控制方式都存在一定的缺陷：集中控制方式由于存在較多信號(hào)線，使得彼此間易受干擾，因而可靠性不高；主從控制方式不能完全實(shí)現(xiàn)主從模塊的對(duì)等；3C控制方式中模塊之間的相互影響增強(qiáng)，并聯(lián)方案的控制難度較大；分散邏輯控制方式中由于互聯(lián)線的存在，系統(tǒng)易受到一定干擾；而無互聯(lián)線并聯(lián)控制方式到目前為止僅為理論研究，實(shí)際并無成功使用案例。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)各逆變器負(fù)載電流均分的基于zigbee技術(shù)的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)，其可實(shí)現(xiàn)故障的自診斷，快速定位故障逆變器模塊，將其從并聯(lián)系統(tǒng)中切除，并將負(fù)載電流均勻分配給其他模塊；且可實(shí)現(xiàn)熱插拔。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于zigbee技術(shù)的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)，包括交流母線、連接在交流母線上并對(duì)交流母線上的電壓、頻率和相位信號(hào)進(jìn)行采集的母線控制器、和并聯(lián)在交流母線上的一組逆變器模塊；所述母線控制器包括母線控制器zigbee射頻芯片CC2430、連接在母線控制器zigbee射頻芯片CC2430上的母線控制器檢測(cè)電路和母線控制器無線收發(fā)電路，母線控制器通過母線控制器檢測(cè)電路與交流母線相連接；所述逆變器模塊包括連接在交流母線上的逆變器、和連接在逆變器上并對(duì)逆變器上的電壓、頻率和相位信號(hào)進(jìn)行采集的逆變器控制器，所述逆變器控制器包括逆變器控制器zigbee射頻芯片CC2430、連接在逆變器控制器zigbee射頻芯片CC2430上的DSP芯片（Digital?Signal?Processing，數(shù)字信號(hào)處理器）、用于存儲(chǔ)設(shè)置修正系數(shù)的存儲(chǔ)器、外圍輸入單元、輸出顯示單元、和與母線控制器無線收發(fā)電路進(jìn)行通信的逆變器控制器無線收發(fā)電路，所述逆變器通過DSP芯片與逆變器控制器相連接。

母線控制器首先通過母線控制器檢測(cè)電路檢測(cè)交流母線的電能信息，然后通過母線控制器zigbee射頻芯片CC2430對(duì)采集的電能信息進(jìn)行處理產(chǎn)生控制信息（比如同步信號(hào)和均流值），最后通過母線控制器無線收發(fā)電路將控制信息發(fā)送給逆變器模塊。逆變器模塊中輸出顯示單元和外圍輸入單元（比如按鍵輸入裝置）作為人機(jī)通信窗口，可以實(shí)現(xiàn)外圍控制，修正系數(shù)等信息可以通過外圍輸入單元輸入到逆變器控制器zigbee射頻芯片CC2430中，并傳送給DSP芯片，DSP芯片檢測(cè)到的逆變器的電能信息可以傳送到逆變器控制器zigbee射頻芯片CC2430中，通過顯示單元顯示；此外，逆變器控制器無線收發(fā)電路接收母線控制器無線收發(fā)電路發(fā)送的同步信號(hào)和均流值，并傳送給DSP芯片，由DSP芯片實(shí)現(xiàn)輸出電流控制，進(jìn)而完成逆變器并聯(lián)系統(tǒng)均流控制任務(wù)，對(duì)于接收到的同步信號(hào)，逆變器模塊可以采用鎖相環(huán)確保輸出電壓與同步信號(hào)保持一致。

所述母線控制器zigbee射頻芯片CC2430上設(shè)有正常運(yùn)行的逆變器模塊數(shù)目統(tǒng)計(jì)單元、和電流均值計(jì)算單元；母線控制器zigbee射頻芯片CC2430作為無線通信主機(jī)，對(duì)交流母線上正常運(yùn)行的逆變器模塊的數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)合檢測(cè)到的母線各相電流，進(jìn)行均流計(jì)算（以交流母線總的負(fù)載電流除以正常運(yùn)行的逆變器模塊的數(shù)目，得到的均流值作為各臺(tái)逆變器的參考電流信號(hào)），并采用無線通信方式將均流計(jì)算結(jié)果發(fā)送給各個(gè)逆變器模塊；同時(shí)逆變器控制器檢測(cè)所屬模塊的輸出電流并計(jì)算電流誤差，實(shí)現(xiàn)均流控制。將逆變器控制器對(duì)采集到的電能信息和母線控制器發(fā)送的控制信息進(jìn)行比較，若偏差較大，無法調(diào)節(jié)至參考值，則說明該逆變器模塊出現(xiàn)故障，需斷開其與母線的連接。