[发明专利]无信号互联线并联的三相逆变器及其控制方法

摘要

本发明提供了一种无信号互联线并联的三相逆变器及其控制方法，通过在三相逆变器的无信号互联线并联控制中采用了瞬时功率开关周期的PQ下垂控制法，从而提高了逆变器的动态特性，PQ下垂控制后得到的角频率信号直接作为PWM信号控制器的角频率参考量，对三相逆变器的输出电压角频率进行调节。此外对PQ下垂控制后得到的角频率信号，即PWM信号控制器的角频率参考量的变化范围进行限定，在实现系统并联运行的同时能够有效防止因PQ下垂控制可能造成的输出频率突变和变化范围过大的问题，提高系统的可靠性。

主权项

一种无信号互联线并联的三相逆变器，其特征在于：它包括三相逆变电路及逆变及并联控制电路，其中，所述三相逆变电路包括依次连接的输入侧直流电源模块，三相逆变桥模块，三相变压器模块及输出三相滤波电容模块；所述逆变及并联控制电路包括门极驱动模块、电感电流采样模块、输出电压采样模块及控制模块，所述门极驱动模块、电感电流采样模块、输出电压采样模块均与控制模块相连；所述门极驱动模块输出连接三相逆变电路的三相逆变桥模块；所述电感电流采样模块与三相逆变电路的三相变压器模块相连，用于采样得到三相变压器模块的电感电流；所述输出电压采样模块与三相逆变电路的输出三相滤波电容模块相连，用于采样得到输出三相滤波电容模块的输出电压；所述控制模块包括，A/D转换单元，用于将电感电流及输出电压转化为数字信号；abc/dq变换单元，用于将电感电流和输出电压的数字信号变换得到电感电流和输出电压的反馈量；瞬时功率计算单元，用于根据电感电流反馈量和输出电压反馈量计算得到三相逆变器的瞬时输出有功功率P和无功功率Q；d轴电压基准与电压反馈求和单元，用于将d轴输出电压反馈量和d轴输出电压幅值基准信号作差得到d轴电压环误差信号；q轴电压基准与电压反馈求和单元，用于将q轴输出电压反馈量和q轴输出电压幅值基准信号作差得到q轴电压环误差信号；电压环控制器单元，用于将d轴电压环误差信号和q轴电压环误差信号进行电压环控制得到电感电流幅值基准信号；电流基准与电流反馈求和单元，用于将电感电流幅值基准信号与电感电流反馈量作差，得到电流环误差信号；电流环控制器单元，用于对电流环误差信号进行电流环控制后得到调制比信号；dq/abc变换单元，用于对调制比信号进行dq/abc变换得到三相调制波信号；PQ下垂控制单元，用于根据输出有功功率P和无功功率Q计算得到d轴输出电压幅值基准信号和输出电压频率基准信号；开关周期控制单元，用于对输出电压频率基准信号进行开关周期控制，从而转变成为角频率的开关周期控制信号；PWM信号控制器，用于以三相调制波信号和角频率的开关周期控制信号为基础形成三相PWM信号输出；所述A/D转换单元输入分别连接电感电流采样模块、输出电压采样模块，输出连接abc/dq变换单元；所述abc/dq变换单元分四路，第一路连接瞬时功率计算单元，第二路连接d轴电压基准与电压反馈求和单元，第三路连接q轴电压基准与电压反馈求和单元，第四路连接电流基准与电流反馈求和单元；所述瞬时功率计算单元输出连接PQ下垂控制单元，PQ下垂控制单元分三路输出，一路输出连接d轴电压基准与电压反馈求和单元，第二路输出连接q轴电压基准与电压反馈求和单元，第三路输出连接开关周期控制单元；所述d轴电压基准与电压反馈求和单元输出连接电压环控制器单元，所述q轴电压基准与电压反馈求和单元输出连接电压环控制器单元；所述电压环控制器输出连接电流基准与电流反馈求和单元，所述电流基准与电流反馈求和单元输出连接电流环控制器单元，电流环控制器单元输出连接dq/abc变换单元，dq/abc变换单元输出连接PWM信号控制器，PWM信号控制器还输入连接开关周期控制单元。