[发明专利]基于平均功率反馈的变频器并联控制方法

权利要求书

1.一种基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征在于：

变频器并联系统中的每个变频器，通过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器将变频器的实际三相输出电流变为在旋转坐标系中两相相对静止电流，然后结合控制器得到两相旋转坐标系中的参考控制电压，得到系统中单个变频器自身的有功功率和无功功率；

变频器并联系统中的每个变频器都接收系统中其它并联的变频器自身的有功功率和无功功率信息，并计算变频器并联系统的平均有功功率和平均无功功率；

系统中的每个变频器按照平均有功功率和无功功率来调节其自身的有功功率和无功功率，使得每个变频器符合变频器并联系统功率分配。

2.根据权利要求1所述的基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征在于：系统中的每个变频器按照平均有功功率来调节其自身的有功功率时，将自身的有功功率和系统的平均有功功率进行反馈调节，使自身的有功功率跟踪系统的平均有功功率，其反馈调节量作为转矩补偿量，合成到由转速调节器得到转矩指令值中，得到补偿后的转矩指令值，以此补偿后的转矩指令值得到两相旋转坐标系下的转矩电流指令值和估算的转差角速度，转矩电流指令值经电流闭环调节，得到补偿后的转矩参考电压；

系统中的每个变频器按照平均无功功率来调节其自身的无功功率时，将自身的无功功率和系统的平均无功功率进行反馈调节，使自身的无功功率跟踪系统的平均无功功率，其反馈调节量作为两相旋转坐标系下的励磁电压补偿量，合成到由励磁电流调节器得到励磁参考电压值中，得到补偿后的励磁参考电压；

将得到的补偿后的转矩参考电压、补偿后的励磁参考电压，通过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器进行转换，转换后的参考电压生产PWM脉宽以控制变频器。

3.根据权利要求2所述的基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征在于：它具体包括以下步骤：

1）获得变频器实际有功功率P、实际无功功率Q和平均有功功率P_ave、平均无功功率Q_ave：

检测变频器的输出三相电流i_a、i_b、i_c；

三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器以转子磁链矢量为d轴建立转子磁场定向的旋转dq坐标系，将三相电流i_a、i_b、i_c转换得到d轴实际电流i_d和q轴实际电流i_q；功率计算单元根据d轴实际电流i_d、q轴实际电流i_q、q轴电压参考值d轴电压参考值计算变频器的实际有功功率和实际无功功率；

平均功率计算模块接收所有并联变频器的实际有功功率和实际无功功率，计算整个变频器并联系统的平均有功功率P_ave和平均无功功率Q_ave；

2）获得q轴电压参考值

第一比较器将检测到的电机实际转速ω与设定的电动机指令转速ω^*进行比较，第一比较器比较后所得到的速度差经转速调节器后，得到转矩指令T^*；

同时变频器的实际有功功率P和平均有功功率P_ave通过第二比较器相比较，第二比较器比较后的差值送入有功功率调节器输出控制量ΔT；

将转矩指令T^*和控制量ΔT通过第一加法器相加得到校正后的转矩指令T^*＇；

转矩指令T^*＇与电动机的励磁电感L_m和转子电感L_s在转矩指令到转矩电流指令转换模块中进行运算后，再通过第一除法器与转子磁链值相除，得到与磁场坐标轴平行的q轴电流指令值

q轴电流指令值和与q轴实际电流i_q通过第三比较器比较，第三比较器比较后的差值输出送到转矩电流调节器中，转矩电流调节器输出电动机的q轴电压参考

3）获得转子磁链的空间角度

步骤2）中得到的q轴电流指令值在转差加速度计算模块中与励磁电感L_m和转子时间常数T_r进行运算，运算的结果通过第二除法器与转子磁链值相除，得到电动机的转差角频率指令值

转差角频率指令值与实际转速ω通过第二加法器相加，得到转子磁链的旋转角速度

转子磁链的旋转角速度通过积分器进行积分，得到转子磁链的空间角度

4）获得d轴电压参考值

d轴电流指令值与d轴实际电流i_d通过第四比较器比较，第四比较器比较后的差值输出送到励磁电流调节器中，励磁电流调节器输出电动机的d轴电压参考未修正值

同时变频器的无功功率Q和平均有功功率Q_ave通过第五比较器相比较，第五比较器比较后的差值送入无功功率调节器，无功功率调节器输出的控制量和d轴电压参考未修正值通过第三加法器相加得到校正后的d轴电压参考值

5）将所获得的q轴电压参考值转子磁链的空间角度和d轴电压参考值送到两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器，得到在三相静止坐标系下的三相电压参考控制电压

通过PWM脉冲产生模块变为驱动脉冲，控制变频器的逆变模块。