[发明专利]一种抑制逆变器并联系统直流环流的装置

说明书

技术领域

本发明属于逆变电源领域，涉及一种抑制逆变器并联系统直流环流的装置。

背景技术

随着信息技术的发展，用户对交流电源供电容量和供电可靠性的要求也不断提高，逆变电源冗余并联技术是解决上述问题的有效技术手段。

逆变电源并联均流控制方法主要有主从控制、下垂控制、瞬时平均电流控制和有功功率、无功功率均分电流控制，上述均流方法的关键在于实现负载电流的均分，要保证负载的有功功率和无功功率平均分配在各个并联模块中，就要控制并联模块逆变输出交流电压的幅值、相位和频率时刻相等，否则将会产生有功环流、无功环流。采用有功功率、无功功率方法的均流技术是基于功率平均控制的方法，即用有功功率控制器和无功功率控制器控制逆变器的基准电压，保持各台逆变器输出的有功功率和无功功率完全相同，从而实现负载电流的均分控制。基于有功功率、无功功率均分电流控制方法，由于其良好的均流度和可靠性在实际工业当中得到广泛的应用。

现在使用的基于有功功率、无功功率均分电流控制的逆变器并联装置，如图1所示，该装置由2个逆变模块通过CAN总线和同步总线并联构成，逆变模块1包括主电路101、采样电路102和控制电路103，主电路101采用半桥逆变器结构，包括分压电容C_d1、C_d2，功率管V₁、V₂，滤波电感L₁和滤波电容C₁，采样电路102对电感电流i_L1和输出电压u_o1采样，控制电路103包括锁相模块、有功功率P₁和无功功率Q₁计算模块、功率调节模块、正弦基准波生成模块、电压调节器模块、电流调节器模块和PWM驱动模块组成；逆变模块2和逆变模块1的结构相同，包括主电路201、采样电路202和控制电路203；基于有功功率、无功功率均分电流控制的并联逆变器的均流原理如下：逆变模块1通过CAN总线得到平均有功功率P^*和无功功率Q^*,与自身模块的输出有功功率P₁和无功功率Q₁相比较得到相应的功率差值，功率调节器对有功功率差值和无功功率差值调节得到电压幅值校正量△U₁和相位校正量△                                                ₁，逆变模块通过锁相环PLL跟踪同步总线电压相位*，电压参考幅值为U₁^*和△U₁相叠加即得到正弦基准波的幅值U₁，参考相位*和△₁相叠加即得到正弦基准波的相位₁，因此可得正弦基准电压： u_ref1=U₁sin(+₁)。反馈电压u_o1和正弦基准电压u_ref1的比较差值经电压调节器调节后得到电流环的电流基准i_ref1，电流基准i_ref1与电流反馈值i_L1的比较差值经电流环调节器调节后得到调制电压u_s1，调制电压u_s1和载波经PWM驱动环节比较、放大后得到驱动脉冲去驱动开关管V₁和V₂，从而使逆变模块1的输出电压得到调节，逆变模块1的负载电流跟踪平均电流；逆变模块2的调节原理与逆变模块1相同。

基于有功功率、无功功率均分电流控制的并联系统，当逆变器采用正弦脉宽调制技术时，由于同一桥臂上下开关管饱和压降不一致、驱动脉冲分配不对称和控制电路中的运算放大器存在零点漂移等原因，会造成逆变输出电压当中含有直流分量U_dc。