[發明專利]DC/DC多模塊并聯均流控制方法、模塊控制器和存儲介質

有效

• 申請號: 201910370643.8
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110120745B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 徐軍;郭寶甫;張鵬;王衛星;呂志鵬
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;許繼集團有限公司;中國電力科學研究院有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發明涉及一種DC/DC多模塊并聯均流控制方法、模塊控制器和存儲介質，通過實時采集各并聯模塊提供給負載的電壓和電流，計算各模塊工作時的均流系數和虛擬平均功率，進行無差控制得到第一電壓指令值，根據第一電壓指令值與電壓給定值和負載側電壓進行無差控制得到第一電流指令值，根據第一電流指令值與輸入側電感電流進行無差控制得到第二電流指令值，根據所述的第二電流指令值得到開關驅動信號進行均流控制。本發明實現了對不同額定功率的模塊間并聯，各模塊按照額定功率比成比例分配負載功率，達到各模塊之間均流的目的，本發明的方法簡單、易行、實用性強。

技術領域

本發明屬于變流器并網控制技術領域，特別涉及DC/DC多模塊并聯均流控制方法以及用于DC/DC多模塊并聯均流控制的模塊控制器。

背景技術

DC/DC多模塊并聯運行時，由于各模塊電路參數難以消除的不均等性、負荷需求的多變性等因素，可能導致各并聯設備輸出電流不均的現象，這將造成設備輸出功率不均衡，造成設備嚴重的電磁干擾，無法發揮最大性能，降低能源利用率，無法保證設備的安全穩定運行。

CN109067176A公開了一種DC-DC變換器最大電感電流均流控制方法，包括電壓外環控制和電流內環控制，將均衡控制融入雙閉環控制，簡化了控制系統，提高了均流控制的性能。

然而，該方案控制過程復雜，不易實現，實用性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種DC/DC多模塊并聯均流控制方法以及用于DC/DC多模塊并聯均流控制的模塊控制器和計算機程序介質，用于解決上述控制過程復雜，不易實現，實用性差的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

DC/DC多模塊并聯均流控制方法，步驟如下：實時采集DC/DC多模塊中各模塊負載側電壓、負載側電流，計算各模塊輸出功率；

對于任一個模塊，記為第i個模塊，包括：根據Pav與ai*Pi進行無差控制得到第一電壓指令值Ui，輸入電壓外環控制器，得到電壓外環控制器的輸出；電壓外環控制器的輸出作為電流內環控制器的輸入，運行電流內環控制器，得到電流內環控制器的輸出；根據電流內環控制器的輸出得到PWM調制波，以驅動對應的模塊工作；

其中，n為模塊總數，ai為第i個模塊的均流系數，ai＝P1e/Pie，Pie為第i個模塊的額定功率，P1為n個模塊中額定功率最大的輸出功率，該模塊的額定功率為P1e；所述各無差控制均至少包括PI調節。

本發明的有益效果是：

通過計算并聯各模塊的虛擬平均功率Pav，實現了對不同額定功率模塊間的并聯控制，各模塊按照額定功率比例分配負載功率，達到各模塊之間“均流”的目的。本發明的方法簡單、易行、實用性強。

進一步的，根據所述第一電壓指令值Ui、電壓給定值Uref及負載側電壓Vdc進行無差控制得到第一電流指令值Li1；第一電流指令值Li1為電壓外環控制器的輸出；根據第一電流指令值Li1與采集到的輸入側電感電流ILi進行無差控制得到第二電流指令值Li2，第二電流指令值Li2為電流內環控制的輸出。該控制方法將第一電壓指令值引入到中點電位控制，較傳統下垂控制方法在負載功率波動時，母線輸出電壓更接近給定值，提高了直流母線電能質量。

進一步的，在PI調節后進行限幅控制，用于進一步優化無差控制的效果，優選采用下面的限幅參數：

根據Pav與ai*Pi進行無差控制得到第一電壓指令值Ui的限幅范圍為[-0.5，+0.5]。根據第一電壓指令值Ui、電壓給定值Uref及負載側電壓Vdc進行無差控制得到第一電流指令值Li1的限幅范圍為[-10，+10]。根據第一電流指令值Li1與采集到的輸入側電感電流ILi進行無差控制得到第二電流指令值Li2的限幅范圍為[-1，+1]。