[發明專利]一種無信號互聯線并聯的三相逆變器及其控制方法有效

申請號：	201310015450.3	申請日：	2013-01-16
公開（公告）號：	CN103078348A	公開（公告）日：	2013-05-01
發明（設計）人：	馬皓;尹藝迪	申請（專利權）人：	浙江大學
主分類號：	H02J3/38	分類號：	H02J3/38;H02M7/48
代理公司：	杭州天勤知識產權代理有限公司 33224	代理人：	胡紅娟
地址：	310027 浙***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種信號互聯線并聯三相逆變器及其控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于電網逆變技術領域，具體涉及一種無信號互聯線并聯的三相逆變器及其控制方法。

背景技術

隨著分布式發電和智能電網的發展，逆變器并聯技術已成為一個非常重要的研究領域。按照逆變模塊間是否存在信號互聯線和信息交互，逆變器并聯控制技術可分為兩大類：有信號互聯線并聯技術和無信號互聯線并聯技術。其中無信號互聯線逆變器并聯技術由于逆變模塊間無需信息交互，較適合于大范圍的分布式發電系統。

而現有無信號互聯線并聯的三相逆變器的方案基本都是基于傳統的功率下垂法以及在其基礎上發展的一系列控制方法。功率下垂法的基本原理為各逆變模塊檢測自身的輸出電壓和電感電流(或輸出電流)，計算出各自輸出的有功功率P和無功功率Q，然后根據P、Q與輸出電壓幅值和相位的關系，對輸出電壓的幅值和頻率進行下垂控制，從而實現各逆變模塊間的功率均分。目前功率下垂法中功率計算一般使用輸出電壓與輸出電流運算得出，單機控制方案一般采用輸出電壓電流雙閉環控制，在不采集輸出電流的情況下的功率計算、功率下垂法及輸出電壓單環控制用于逆變器并聯的研究和應用較少。

公開號為CN101917022A的中國專利公開了一種可以無互聯線并聯工作的三相逆變器及其控制方法，其采用功率下垂控制法得到幅值下垂調節量和相位下垂調節量，利用幅值下垂調節量對電壓基準信號進行微調，利用相位下垂調節量對同步控制單元的輸出相位同步信號進行微調，以實現并聯運行。但該方案需要對PQ下垂法得到的相位下垂調節量和相位同步信號作差，以此實現頻率下垂調節。

公開號為CN102801346A的中國專利公開了一種可以無互聯線并聯工作的三相逆變器及其控制方法，其采用功率下垂控制法得到幅值下垂調節量和相位下垂調節量，利用幅值下垂調節量對電壓基準信號進行微調，利用相位下垂調節量對頻率基準信號進行微調，以實現并聯運行。但該方案仍然需要采集變壓器原邊三相電流進行電流環控制和輸出功率計算，增加了逆變器切入的響應時間，導致逆變器切入動態過程需要時間較長，逆變器切入性能不佳。

發明內容

針對現有技術所存在的上述技術缺陷，本發明提供了一種無信號互聯線并聯的三相逆變器及其控制方法，可以在不采集輸出電流的前提下實現無信號互聯線并聯輸出電壓的單環控制，顯著提高逆變器切入情況下的動態相應。

一種無信號互聯線并聯的三相逆變器，包括三相逆變器、控制單元和信號采集單元；其中：所述的信號采集單元用于采集三相逆變器的輸入電壓、輸入電流和輸出相電壓；所述的控制單元包括：

dq變換模塊，用于對所述的輸出相電壓進行dq變換，得到輸出相電壓的d軸分量和q軸分量；

功率計算模塊，用于根據所述的輸入電壓和輸入電流計算出三相逆變器的輸入功率；

功率下垂控制模塊，用于根據所述的輸入功率通過功率下垂控制算法計算得到輸出電壓幅值的d軸基準信號和q軸基準信號以及輸出電壓頻率基準信號；

減法模塊，用于使所述的d軸基準信號與d軸分量作差得到d軸電壓誤差信號，使所述的q軸基準信號與q軸分量作差得到q軸電壓誤差信號；

電壓環控制模塊，用于分別對所述的d軸電壓誤差信號和q軸電壓誤差信號進行電壓環控制得到d軸調制比信號和q軸調制比信號；

dq反變換模塊，用于對所述的d軸調制比信號和q軸調制比信號進行dq反變換，得到三相調制波信號；

開關周期控制模塊，用于將所述的輸出電壓頻率基準信號轉換為角頻率的開關周期控制信號；

PWM調制模塊，用于根據所述的開關周期控制信號和三相調制波信號通過SPWM技術，得到PWM信號以對三相逆變器進行控制。

所述的控制單元采用DSP；所述的信號采集單元包括電壓電流傳感器。