[发明专利]一种ISOP分布式逆变器系统的输出同相位控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电能变换装置的直流-交流变换器领域，特别涉及一种ISOP分布式逆变器系统的输出同相位控制方法。

背景技术

标准化模块的串并联组合系统作为电力电子系统集成的重要分支，采用串并联的组合连接方式，可以由多个小功率，低输入输出的标准化模块组合连接构成不同功率和输出特性的系统。其中输入串联输出并联(Input-series output-parallel,ISOP)逆变器组合系统由多个逆变器模块通过串联输入端和并联输出端的方式构建而成，适用于高压直流输入和大电流交流输出的应用场合。对于此类系统，需要解决的关键问题是各模块之间的输入电压和输出电流之间的均衡问题，便于实现逆变器之间的模块化，以达到标准化设计和生产的目的。

在ISOP逆变器控制方面，ISOP交流逆变器组合系统相比于ISOP直流变换器组合系统的控制要复杂的多，因为ISOP交流变换器系统与ISOP直流变换器系统不同，对于输出电流均分(即输出功率均衡)这一指标，交流系统输出的是交流量，所以ISOP交流逆变器系统需控制各模块输出电流幅值及相位均相等，才能保证系统的有功功率和无功功率都达到均衡。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种ISOP分布式逆变器系统的输出同相位控制方法，以解决输入电压和输出电流的均衡以及系统的模块化问题。

实现发明目的的技术解决方案为：一种ISOP分布式逆变器系统的输出同相位控制方法，包括如下步骤：

步骤1：采集各个逆变器模块的输出电压v_o，进行K_vj倍衰减，得到各逆变器模块的输出电压反馈v_off；

步骤2：设置基准电压v_ref，减去输出电压反馈v_off，差值再经过电压调节器G_vo调节，得到各逆变器模块电压调节器的输出信号i_gj；

步骤3：将所有逆变器模块电压调节器输出信号i_gj相加后取平均，得到各逆变器模块平均电感电流给定信号i_ave；

步骤4：采集各个逆变器模块输入电压V_cdi，进行K_f倍衰减后再乘以电阻R，得到各个逆变器模块输入电压给定信号v_in-ref；

步骤5：将输入电压给定信号v_in-ref减去经过K_f倍衰减后的输入电压，差值再经过均压调节器G_vd调节，得到各逆变器模块的直流误差信号v_errj；

步骤6：各逆变器模块的直流误差信号v_errj和平均电感电流给定信号i_ave经过乘法调节器进行等相位调幅，得到各个逆变器模块的电感电流基准信号i_refj；步骤7：采集各逆变器模块的电感电流i_Lfj，进行K_Lf倍衰减后与电感电流基准信号i_refj相减，差值经过乘法器和各逆变器模块得到各逆变器模块的输出电流i_oj。

本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明方法控制方法简单，各逆变器模块的控制结构相同；各逆变器模块的输入均压环根据自身输入电压与平均输入电压的压差调节各自电感电流的幅值，进而调节各模块输出有功功率以实现输入电压均分，同时辅以相位同步环节保证各逆变器模块输出电感电流相位同步，从而实现各模块输出电流均分。

附图说明

图1是本发明的输入串联输出并联逆变器系统的主电路拓扑图。

图2是本发明的输入串联输出并联逆变器系统的主电路简化拓扑图。

图3是本发明的输入串联输出并联逆变器系统的控制原理图。

图4是本发明的乘法器电路结构图。

图5是本发明的乘法器的输入输出信号仿真图。

图6是本发明系统的输出电流和电感电流的向量图，其中图(a)为稳态时的向量图，图(b)为动态时的向量图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案作进一步详细描述。