[發明專利]基于有功無功解耦控制的H橋級聯型岸電電源的并聯方法

有效

• 申請號: 201810130255.8
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108336763B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 胡金杭;苗亞;金澤
• 申請（專利權）人: 澄瑞電力科技(上海)有限公司
• 主分類號: H02J3/42
• 分類號: H02J3/42;H02M5/458;H02M7/493;H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種基于有功無功解耦控制的H橋級聯型岸電電源的并聯方法，其主回路為基于H橋級聯的高-高岸電變頻電源，包括并網開關G1、預充電模塊M1、整流環節、直流電壓環節、交流逆變環節、輸出濾波環節以及電壓電流檢測與控制環節；其中整流環節包括移相變壓器T1、不控整流單元1-18；直流電壓環節包括直流電壓單元1-18、斬波單元1-18，交流逆變環節包括H橋級聯逆變單元1-18；輸出濾波環節包括隔離變壓器T2、濾波電容C1-C3、濾波電抗L1-L3、輸出開關G2；

所述電壓電流檢測與控制環節包括主電源模塊及從電源模塊的控制環節，其中主電源模塊的控制環節包括主模塊電壓電流檢測及恒壓恒頻控制器；從電源模塊的控制環節包括從模塊電壓電流檢測、有功無功解耦控制器及電流內環控制器；

所述整流環節采用移相變壓器整流技術，為交流逆變環節提供穩定的直流母線電壓，降低諧波；其包括預充電模塊、移相變壓器T1模塊，預充電模塊負責為母線電容平緩充電，避免快速充電帶來的沖擊電流影響；

所述直流電壓環節，是在直流電壓過壓時能夠快速動作，穩定直流電壓，包括直流側電壓檢測模塊、斬波單元模塊；

所述交流逆變環節，是采用H橋級聯拓撲結構，為負載提供穩定的電源輸出，包括載波移相SVPWM調制器、濾波單元模塊，載波移相SVPWM調制配合H橋級聯的拓撲結構使用，提高等效開關頻率，并且減少了諧波污染；

所述電壓電流檢測與控制環節采用主從控制方法，主電源模塊采用恒壓恒頻控制方法，輸出穩定電壓，從電源模塊被設計為電流跟隨器，跟蹤主電源模塊的輸出電流，從而控制輸出功率，實現兩者同步并聯；具體的控制過程如下：

(1)主電源模塊首先啟動運行，電壓設定值Vref及頻率設定值Fref作為控制目標，建立輸出電壓，同時檢測輸出電壓Ua、Ub、Uc與給定值形成閉環，以控制輸出側電壓及頻率穩定；

(2)從模塊檢測開關外側輸出電壓建立，則采集電壓及電流信號，首先根據輸出側電壓信號相位及幅值，同步檢測主模塊的電流值，計算得到主從模塊總輸出功率；

(3)當總輸出功率大于并聯功率啟動值P_upSet，從模塊根據實時測得的總有功無功功率值的一半作為功率控制指令啟動運行，以實現并聯運行的功率均分；

(4)為提高對重負荷投入時的響應速度，在總輸出功率小于并聯功率啟動值P_upSet時，若總輸出功率的變化率大于P_detaSet時，從模塊也會立即啟動，以實時測得的總有功無功功率值的一半作為功率控制指令運行，以提高對重載或沖擊性負載投入時的響應；

(5)主模塊恒電壓運行，從模塊根據主模塊的實時功率值調節輸出功率運行，當檢測到從模塊直流電壓升高超過直流電壓過限值Vdc_upset或總輸出功率降低至并聯退出設定值P_downSet值以下時，從模塊封鎖輸出脈沖，進入待機狀態。