[發明專利]基于分散控制的多逆變器并聯共模環流抑制方法

在審

• 申請號: 202010117200.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111756266A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 王坤放;何晉偉;董哲
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02M7/493
• 分類號: H02M7/493;H02J3/38;H02M1/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

1.基于分散控制的多逆變器并聯共模環流抑制方法，用于至少兩臺三相并網逆變器并聯運行情況下，其特征在于，包括以下步驟：

(1)利用鎖相環技術，得到各逆變器并網點的實時相角，并以網側相角θ_pcc作為基準，用程序判斷在θ_pcc過零時，利用載波產生計數器Counter的值，判斷出此時各逆變器自身載波的相位，計算自身載波相位與網側相位的差值Δθ；

(2)根據步驟(1)中得到的相位差值Δθ，根據變流器正常工作時的開關頻率，計算得出移相所需的載波幅值，令當前的非同步載波相位零點，每過一個工頻周期，向網側相位零點有些許的偏移；

(3)當并聯的每臺逆變器重復進行步驟(2)中動作，各逆變器能夠在不經過通信的情況下，通過獨立的控制器，經過若干工頻周期，達到自身載波相位零點與網側相位零點幾乎重合的效果，從而達到各逆變器之間載波同步的效果，進而抑制由于逆變器之間載波不同步帶來的共模環流。

2.根據權利要求1基于分散控制的多逆變器并聯共模環流抑制方法，其特征在于，步驟(1)包括以下步驟：

根據鎖相環得到的網側相位θ_pcc，在網側相位過零時產生觸發，在產生觸發后，判斷此時載波產生計數器的計數值C_real，將計數值為零的時刻約定為載波的相位零點，并根據當前的計數值計算得到此時載波與網側的相位差Δθ，計算公式如下：

Δθ＝C_real·(2π/C_max) (1-1)

其中C_real為網側相位過零時得到的載波產生計數器的實際計數值，C_max為載波產生計數器的最大計數值，即計數器的值每到達C_max就會歸零重新計數，通過微調C_max的值的大小，以調節載波的頻率，從而改變原有載波的相位，達到移相效果。

3.根據權利要求1基于分散控制的多逆變器并聯共模環流抑制方法，其特征在于，步驟(2)包括以下步驟：

根據步驟(1)中得到的載波與網側的相位差Δθ，將載波與網側的相位差轉換成載波的計數值偏差，計數值偏差計算公式如下

ΔC＝C_max-C_real＝C_max·(1-Δθ/2π) (1-2)

其中ΔC為當前載波相位與載波相位零點的計數值偏差；

用f_c表示多逆變器并聯系統正常運行不發生載波移相狀況下的載波頻率，用f_counter表示計數器的頻率即控制器的主頻，用f₀表示工頻即50Hz；

則正常情況下計數器的最大計數值C_max計算公式如下

C_max＝f_counter/f_c (1-3)

正常情況下，載波比N₀的計算公式如下

N₀＝f_c/f₀ (1-4)

用C₀表示在一個工頻周期中，計數器的總計數值，C₀的計算公式如下

C₀＝f_counter/f₀ (1-5)

載波移相過程中，新的計數器最大值C′_max的計算公式如下

C′_max·N₀+ΔC＝C₀ (1-6)

代入式(1-1)(1-2)(1-3)(1-4)(1-5)化簡(1-6)式得到

當在網側相位過零時，得到載波計數器的實際值C_real后，控制器會迅速計算移相所需的計數器最大值，當最大值更改以后，計數器在一個工頻周期中，計數器在當前C_real的基礎上計數到最大值后，又會進行N₀個從零到C′_max的過程，這樣在下一個網側電壓相位為零的點，載波的相位零點與網側的相位零點幾乎重合，從而達到移相的目的。

4.據權利要求1基于分散控制的多逆變器并聯共模環流抑制方法，其特征在于，步驟(3)包括以下步驟：

根據步驟(2)的移相計算方法，當多逆變器并聯系統中并聯的各逆變器各自經過獨立的控制器實現自身的載波相位零點與網側相位零點重合時，便會達到各個逆變器載波同步的目的，從而有效的抑制由于載波不同步帶來的逆變器之間的共模環流。