[发明专利]一种逆变器并联系统控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器并联系统控制方法。

背景技术

随着信息处理技术的迅速发展，对电源系统的容量、可靠性的要求越 来越高。逆变器并联运行是提高电源系统可靠性和扩大供电容量的一种重 要途径。相比于单台大容量逆变器，多个较小容量的逆变器并联组成的逆 变器并联系统，不仅成本低、易维护，而且更为灵活、可靠，通过改变并 联的逆变器的数目，可以获得不同容量的逆变器并联系统，通过逆变器的 冗余并联可以提高系统的可靠性。但相对于直流变换器的并联，逆变器并 联存在相当的难度。例如：为实现逆变器并联运行，各逆变器必须满足以 下两个条件：(1)当某个逆变器在运行中，其正弦输出电压的频率、相位和 幅度必须与其它的逆变器精确一致，否则会导致逆变器之间存在环流，增 大开关管的负担，甚至导致逆变器并联系统的崩溃。(2)各个逆变器之间 需实现负载均分，否则会导致部分工作模块过载，甚至损坏功率器件。

目前逆变器的并联控制方法主要有：集中控制方式、主从控制方式、 以及无互连线控制方式。与集中控制方式、无互连线控制方式相比较，主 从式控制方式具有一定的优点，它易于扩展容量，并且逆变器间的控制不 受逆变器输出线路阻抗的影响，系统的均流效果很好，在从机之间可以实 现冗余并联。但是主从控制方式也有如下不足：一旦主机故障，需要通过 一定的逻辑规则选择一个从机作为新的主机，如果逻辑规则较复杂，导致 重新确定主机时间较长，则整个并联系统可能出现不能正常工作的情况。

对于不间断电源(UPS)来说，正常的工作方式是由逆变器工作，当逆 变器出现问题时，会由旁路工作；逆变器恢复正常工作后，要由旁路再回 到逆变器工作，这就是所说的“回切”。现有的逆变器并联系统在旁路正常 时，主机、从机均跟踪旁路，进行不间断同步切换。但旁路异常时，由预 先选出的主机先间断切换到逆变侧，然后从机跟踪主机输出，再切换到逆 变，因此作为主机的逆变器容量要取大的，以便有较大的带载能力。所述 带载能力是指逆变器能够带负载的最大能力。每台逆变器都有其容量，当 超出其容量的一定值时(比如150％)，逆变器就不能工作，因此逆变器要 正常工作，所带的负载是有限制的。

由于在回切时，主机应该具有最大带载能力，因此现有的逆变器并联 系统的控制方法在进行主从机竞争时，除了考虑本机的机号，还要考虑本 机的容量是不是在所有能供电的逆变器中是最大的。因此其竞争原则是： 如果各逆变器容量相同，则机号最小的逆变器为主机；如果逆变器容量不 同，则供电容量最大的逆变器为主机，此时不考虑该逆变的机号是否最小。 现有的逆变器并联系统控制方法的逻辑规则比较复杂。

发明内容

本发明就是为了克服以上的不足，提出了一种逻辑规则比较简单的逆 变器并联系统控制方法。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种逆变器并联系 统控制方法，包括如下步骤：第一步：对各逆变器设置序号；第二步：各 逆变器将本机是否具有主机竞争资格的串行离散信号发送到并机信号线 上；第三步：各逆变器从并机信号线上接收串行离散信号，判断自己的序 号是否最小，如果是最小，则确定自身为主机，并发送工频同步信号到并 机信号线上；如果不是最小，则确定自身为从机，并根据工频同步信号相 应调整自身输出电压的相位。

优选地，所述第三步之后还包括如下步骤：逆变器并联系统在运行过 程中，有新的逆变器加入到逆变器并联系统，并且具有主机竞争资格，则 新的逆变器检测逆变器并联系统是否存在主机，如果存在主机，则将新的 逆变器默认为从机；如果不存在主机，则各逆变器判断自己的序号是否最 小，如果是最小，则确定自身为主机，并发送工频同步信号到并机信号线 上；如果不是最小，则确定自身为从机，并根据工频同步信号相应调整自 身输出电压的相位。

所述步骤第三步后还包括如下步骤：逆变器并联系统在运行过程中， 有逆变器从逆变器并联系统中退出，则检测当前逆变器并联系统是否还存 在主机，如果不存在主机，则各逆变器判断自己的序号是否最小，如果是 最小，则确定自身为主机，并发送工频同步信号到并机信号线上；如果不 是最小，则确定自身为从机，并根据工频同步信号相应调整自身输出电压 的相位。

所述步骤第二步中具有主机竞争资格是指：所述逆变器已软启动完毕、 且所述逆变器的序号与其他逆变器的序号都不相同。