[發明專利]一種多逆變器并聯系統的主從機自動均流方法

有效

• 申請號: 202011153895.4
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112165243B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 張海明;馬蘭新;王成悅;趙藝雷;王乾
• 申請（專利權）人: 合肥同智機電控制技術有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發明公開了工程應急裝置領域的一種多逆變器并聯系統的主從機自動均流方法，包括步驟:S1：啟動主機程序，主機建立微電網；S2：主機采樣微電網電壓及并聯參數，并根據從機數量確定微電網的下垂曲線系數；S3：主機將采樣的微電網電壓和確定的下垂曲線系數發送給從機，從機根據接收的采樣值，對其自身采樣值校準，并對自身的下垂曲線系數進行調整；S4：主機與從機并網運行，主機運行于V/F模式，從機運行于P/Q模式。本發明使主機與從機在統一的微電網電壓或采樣參數下進行自均流控制，將主從機因為采樣不一致而導致的不均流問題進一步減小，輸出功率的一致性更好，自均流控制進一步得到優化。

技術領域

本發明涉及逆變器并聯均流領域，具體是一種多逆變器并聯系統的主從機自動均流方法。

背景技術

近年來，隨著電力電子技術的迅速發展，逆變器越來越朝著大容量的方向發展。為了滿足在大功率應用場合特別是在低壓大電流領域的需求，單逆變器技術方案難以滿足功率輸出的要求，只能采用多個逆變器并聯的技術方案以提高逆變器的輸出功率。并聯技術的采用使得在大容量應用場合采用低功率等級的開關器件成為可能，降低了生產成本；同時，采用并聯技術便于進行模塊化設計以縮短生產周期，并拓寬了功率模塊的使用范圍。

然而直流側電壓的波動、電路參數的微小差異等都會使多逆變器并聯系統產生環流，較大的環流使功率開關器件承受的電流應力不均衡，縮短元器件的使用壽命，不利于裝置穩定可靠地運行。因此，亟需采取有效措施來抑制并聯系統中的環流。

對此，論文“單相電壓型逆變器并聯特性及均流控制”(顏瑾，張雅倩，倪超；《電氣傳動自動化》2017年第6期P1-6頁)以單相電壓型逆變器為研究對象，介紹了其數學模型和濾波參數的選取，分析了單相逆變器的并聯特性，設計了一種改進型的均流控制策略。采用基于負載電流前饋補償的雙閉環準比例諧振法，提高了系統的動態性能。通過改進虛擬阻抗技術和下垂控制法，可抑制環流并均分功率。最后，利用Matlab/Simulink平臺進行系統仿真，仿真結果驗證了所提方案的可行性和有效性。但是其理論的前提在于每臺機器采樣電壓一致，所發出的功率一致，但是實際運行結果中，由于每臺機器采樣精度的不同，所采樣的電壓也不一樣，會導致輸出功率不相同，無法做到精確的功率均分，與實際情況會有一段距離。

中國專利一種電池儲能系統的多機并聯自治控制裝置及方法(CN110137989A)公開了與多機并聯儲能系統鏈接的變流器主電路，以及與變流器主電路相互鏈接的上位機和數字信號處理器；上位機通過RS232與數字信號處理連接，根據接收到的多機并聯儲能系統在調頻控制下發出的微電網電壓和輸出功率，對多機并聯儲能系統在兩次調頻控制下的微電網電壓；當微電網發生電壓越限時，執行勵磁電壓控制；使得各臺電池儲能系統快速并入微網，滿足即插即用的要求。當多機并聯儲能系統之間功率輸出存在差異時，添加虛擬阻抗，以實現功率均分。但是該專利中雖然提出了通過添加虛擬阻抗的方式實現功率均分，但是虛擬阻抗和下垂控制的方式下，功率均分的精度取決于采樣一致性的大小，該專利并未公開怎樣解決采樣一致性的問題。

中國專利一種多機并聯系統及其電網阻抗檢測方法(CN109830985A)公開了在需要進行電網阻抗檢測時，通過通訊裝置控制至少一臺逆變器處于并網狀態，并控制其他逆變器的輸出功率為預設限制功率；所述預設限制功率小于所述多機并聯系統中全部逆變器在并網狀態下的最小功率；然后由處于并網狀態的逆變器對電網阻抗進行檢測，并將檢測得到的電網阻抗值發送給所述通訊裝置；再通過所述通訊裝置將所述電網阻抗值以及所述多級并聯系統中全部逆變器的臺數下發給各臺逆變器，使各臺逆變器分別對自身參數進行校正，進而使該多機并聯系統在弱網時也能實現穩定的并網運行。但是該專利并未公開離網逆變電源的檢測方式，以及離網逆變電源的主從控制方式。