[發明專利]一種抑制逆變器并聯系統擾動的裝置

有效

• 申請號: 201711259847.1
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107706944B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 何國鋒;蘭奇遜;韓耀飛;弓亞超;胡玥;李佳佳;楊瑞娟;鄭長兵
• 申請（專利權）人: 河南城建學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 崔衛琴

一種抑制逆變器并聯系統擾動的裝置，包括至少兩個并聯設置的逆變模塊，逆變模塊包括逆變主電路、采樣電路、控制電路。本發明所述的裝置結構簡單，實現方便，既保留了原有并聯系統的特點，又消除了并機擾動。其中的自抗擾控制器能夠實時觀測系統內部與外部的綜合擾動并給予相應補償，從而使自抗擾控制器能夠抑制因采樣電路中采樣值的偏差對電流、電壓所帶來的擾動以及逆變模塊之間的擾動，從而控制逆變模塊并聯系統的擾動為零。

技術領域

本發明屬于逆變器抗擾動技術領域，尤其涉及一種抑制逆變器并聯系統擾動的裝置。

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，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等原因，會造成采樣電路中采樣值的偏差對電流、電壓帶來擾動，除此之外，還有逆變模塊之間的擾動的擾動，使用效果不佳。

發明內容

本發明旨在提供一種結構簡單、使用效果好的抑制逆變器并聯系統擾動的裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：一種抑制逆變器并聯系統擾動的裝置，包括至少兩個并聯設置的逆變模塊，逆變模塊包括逆變主電路、采樣電路、控制電路；

采樣電路包括電感電流采樣電路和逆變輸出電壓采樣電路，電感電流采樣電路包括霍爾傳感器；

控制電路包括有功功率和無功功率計算模塊、功率自抗擾控制器、鎖相模塊、正弦基準波生成模塊、電壓自抗擾控制器、電流調節器模塊和驅動模塊，有功功率和無功功率計算模塊的兩個輸入端分別連接采樣電路中霍爾電流傳感器的信號輸出端和逆變輸出電壓采樣電路的信號輸出端，功率自抗擾控制器的兩個輸入端分別連接有功功率和無功功率計算模塊的兩個輸出端，功率自抗擾控制器的另外兩個輸入端分別連接平均有功功率生成模塊和平均無功功率生成模塊；功率自抗擾控制器的輸出端連接正弦基準波生成模塊的第三、第四輸入端；鎖相模塊的信號輸入端連接同步總線，鎖相模塊的信號輸出端連接正弦基準波生成模塊的第二輸入端；正弦基準波生成模塊的第一輸入端連接電壓幅值參考值設定模塊；正弦基準波生成模塊的輸出端連接到電壓自抗擾控制器的第一輸入端；電壓自抗擾控制器的第二輸入端連接有逆變輸出電壓采樣電路，電壓自抗擾控制器的輸出端連接電流調節器模塊的第一輸入端，電流調節器模塊的第二輸入端連接霍爾電流傳感器的信號輸出端；電流調節器模塊的輸出端連接驅動模塊的輸入端，驅動模塊的輸出端驅動第一功率管和第二功率管的導通與關斷。

功率自抗擾控制器包括第一減法比較器、第一跟蹤微分器、第二減法比較器、第三減法比較器、線性狀態誤差反饋、第四減法比較器、功角轉換器、第一補償因子、第二補償因子、第一擴展狀態觀測器ESO、第五減法比較器、第二跟蹤微分器、第六減法比較器、第七減法比較器、第三補償因子、無功電壓轉換器、第四補償因子、第二擴展狀態觀測器ESO；