[實用新型]基于電流下垂特性的并聯逆變器功率均分裝置

有效

• 申請號: 201821730763.1
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN209046276U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 曾成碧;樊夢蝶;苗虹;陳博;白小丹;劉明;吳嘉豪;盧楊
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;H02J3/48
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

1.一種基于電流下垂特性的并聯逆變器功率均分裝置，其特征在于：基于電流下垂特性的并聯逆變器功率均分裝置由直流穩壓電源(1)、逆變控制單元(13)、負載、中央控制器(5)構成；中央控制器連接公共母線，與逆變控制單元輸入端相連；公共母線上并聯n個逆變控制單元，其中n≥2，且母線上連接有線性和非線性負載(4)；每個逆變控制單元由一個三相逆變器(2)、線路阻抗(3)、改進的電流下垂控制模塊(12)、電壓電流雙環控制器(10)、SPWM脈沖調制模塊(11)組成；三相逆變器的直流側接入直流電源V_dc，三相逆變器輸出的電流i_a、i_b、i_c經過改進的電流下垂控制模塊合成參考電壓、再通過電壓電流雙環控制器微調和SPWM脈沖調制模塊，輸出SPWM波以控制逆變器；

所述三相逆變器(2)由三個單相逆變電路和LC濾波器兩部分組成，單相逆變電路由IGBT功率管和反并聯在功率管IGBT的EC級之間的二極管構成，LC濾波器含濾波電感和濾波電容；

所述改進的電流下垂控制模塊(12)由電流下垂控制模塊(9)、減法器(7)、積分調節器(8)和電流平均值計算模塊(6)組成，逆變器輸出的電流i_a、i_b、i_c經過采樣和計算得到無功電流i_pn和有功電流值i_qn，中央控制器通過電流平均值計算模塊計算出電流平均值，并將計算出的電流平均值反饋到采樣器；求出的無功電流平均值i_qav，和第n臺逆變器無功電流采樣值的無功電流值i_qn在減法器(7)作差，再經過積分調節器模塊調節電壓偏置△U，送入電流下垂控制模塊；

所述電壓電流雙環由電壓外環和電感電流外環組成，電壓外環采用比例積分控制電路，電感電流內環采用比例控制電路。

2.如權利要求1所述的基于電流下垂特性的并聯逆變器功率均分裝置，其特征在于：所述三相逆變器的三個單相逆變電路由六個IGBT功率管(S₁，S₂，S₃，S₄，S₅，S₆)與六個二極管(VD₁，VD₂，VD₃,VD₄,VD₅，VD₆)組成，二極管(VD₁，VD₂，VD₃,VD₄,VD₅，VD₆)反并聯在功率管IGBT(S₁，S₂，S₃，S₄，S₅，S₆)的EC級之間；

LC濾波電路由濾波電感(L₁，L₂，L₃)和三相濾波電容(C₁，C₂，C₃)組成，三相濾波電容采用星形接法，輸入電壓的N端為濾波電容中點。

3.如權利要求1所述的基于電流下垂特性的并聯逆變器功率均分裝置，其特征在于：所述電壓電流雙環控制器(10)中，L1、C1是濾波器的電感和電容，電壓外環的輸出作為內環的給定值，內環給定信號與輸出電感電流旋轉變換后的直流量進行比較，誤差信號經調節器運算，得到內環的控制信號；最后把這個控制信號送入SPWM發生器,與載波調制比較后產生的SPWM信號經驅動電路后對逆

變橋的開關管進行控制。

4.如權利要求1所述的基于電流下垂特性的并聯逆變器功率均分裝置，其特征在于：所述電流平均值計算選用帶有計算功能的中央控制器完成；

所述減法器(7)由運算放大器A和電阻(R1～R4)組成，其中，R₃＝R₄；

所述積分調節器(8)由運算放大器A和電阻(R5～R6)、電容C組成。

5.如權利要求4所述的基于電流下垂特性的并聯逆變器功率均分裝置，其特征在于：所述帶有計算功能的中央控制器為TMS320F28069核心板，所述運算放大器A選擇LM107模塊。