一种岸电电源系统的复合环流抑制方法和装置制造方法及图纸

一种岸电电源系统的复合环流抑制方法和装置，可以解决岸电电源并联系统中的环流问题。所述的复合环流抑制方法包括基于平均电流控制和集中控制相结合的环流抑制方法，它在控制过程中通过电流均分的控制方法控制岸电电源输出电压的幅值、频率和相位；集中控制通过协调控制器，统一生成dq坐标系调制波下发到各变频电源中央控制器，各中央控制器接收到dq轴调制波U

【技术实现步骤摘要】
一种岸电电源系统的复合环流抑制方法和装置
本专利技术涉及岸电
，具体涉及一种岸电电源系统的复合环流抑制方法及其装置。
技术介绍
由于受功率半导体器件功率的限制，单台岸电变频电源装置能够达到的功率等级难以适应高功率等级的应用场合，因此在大功率应用场合一般将岸电电源装置并联起来使用，以提高系统的容量和冗余度；同时，这种并联方式简单易行，便于扩容，因而受到了广泛的研究和应用。岸电电源并联输出交流电压，要实现岸电电源两台或多台并联运行，各装置输出电压的频率、相位和幅值以及内阻完全相同,才能实现并联装置输出的电流、功率完全均衡。实际系统中，由于装置硬件参数和阻抗的差异，导致各模块输出电压的相位和幅值不等，相位差会引起模块之间产生有功环流,幅值差会引起模块间产生无功环流。环流的抑制方法有硬件消除法和软件控制法，硬件环流消除法可在硬件上阻止环流通路的产生，通常通过在每个并联岸电变频电源装置的输出端口添加隔离变压器来实现，但是这将导致岸电电源系统具有更大的体积和重量。还可以通过岸电电源装置的输出端串联电抗器对环流进行抑制，串联电抗器可为每个岸电电源装置提供高阻抗来抑制环流，但这种方法对于抑制低频环流是不理想的，并且因为增加了阻抗，增大了岸电电源的输出压降，降低能量转换效率。本专利技术提出一种岸电电源系统的复合环流抑制方法及装置，从软件上抑制环流，无需增加硬件设备，软件实现简单，成本低，可靠性高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种岸电电源系统的复合环流抑制方法及装置，在不增加硬件的基础上，从根本上实现环流的抑制。为实现上述目的，本专利技术提供了一种岸电电源系统的复合环流抑制方法，所述岸电电源系统包括n台并联连接的岸电电源，n为大于1的整数；所述方法包括：对每台岸电电源采用平均电流控制，生成调制度补偿量；对所述岸电电源系统采用集中控制，通过协调控制器，统一生成dq坐标系调制波，对所述调制波分别进行处理以得到dq轴中间调制波；将所述平均电流控制生成的补偿量叠加所述dq轴中间调制波，作为每台岸电电源控制输出的调制波。进一步的，所述平均电流控制基于PI系统设计，在PI控制系统中加入有功电流和无功电流的均分环节，通过平均有功电流和平均无功电流与岸电电源的实时有功电流和无功电流比较得到误差电流，经过PI控制器后生成的补偿量叠加到dq轴调制度上，来调节岸电电源输出电压的幅值、频率和相位，从而实现环流的抑制。进一步的，所述的平均电流控制包括如下步骤：对n台岸电电源的输出电流进行采样，并进行DQ变换，生成Id1、Id2…Idn、Iq1、Iq2…Iqn；计算岸电电源的平均有功电流和平均无功电流分别为：和将平均有功电流和平均无功电流分别与每台岸电电源的实时有功电流和无功电流进行比较，得到第一台岸电电源有功电流误差和无功电流误差分别为和依次类推，得到第n台岸电电源有功电流误差和无功电流误差分别为和将有功电流误差经过PI控制器，得到第一台岸电电源的d轴补偿电压ΔUd1，依次类推，得到第n台岸电电源的d轴补偿电压ΔUdn；将无功电流误差经过PI控制器，得到第一台岸电电源的q轴补偿电压ΔUq1，依次类推，得到第n台岸电电源的q轴补偿电压ΔUqn。进一步的，所述对岸电电源系统采用集中控制包括：每台岸电电源的协调控制器采集岸电电源系统的电压、电流，进行相应控制，生成dq轴调制波Umd、Umq，下发到每台岸电电源的中央控制器；每台中央控制器接收协调控制器生成的dq轴调制波Umd、Umq，除以各岸电电源对应变频电源的直流母线电压平均值Udc_ave，生成第一台变频电源对应调制波Umd1、Umq1，依次类推，生成第n台变频电源对应调制波Umdn、Umqn。进一步的，在中央控制器中，将第一台岸电电源的补偿电压ΔUd1和ΔUq1叠加到接收到的d轴和q轴调制波Umd1、Umq1上，作为第一台岸电电源的最终调制波；依次类推，将第n台岸电电源的补偿量ΔUdn和ΔUqn叠加到接收到的d轴和q轴的调制波Umdn、Umqn上，作为第n台岸电电源的最终调制波。本专利技术的第二方面提供了一种岸电电源系统的复合环流抑制装置，包括n台并联连接的岸电电源、三绕组变压器、开关柜和高压接电箱，所述岸电电源的输出电压连接所述三绕组变压器，经开关柜接入高压接电箱；其中，n为大于1的整数；还包括平均电流控制单元、协调控制器和n个中央控制器；所述平均电流控制单元对每台岸电电源装置采用平均电流控制，生成调制度补偿量；所述中央控制器对所述岸电电源系统采用集中控制，通过协调控制器统一生成dq坐标系调制波，对所述调制波分别进行处理以得到dq轴中间调制波，将所述平均电流控制生成的补偿量叠加所述dq轴中间调制波，作为每台岸电电源装置控制输出的调制波。进一步的，所述平均电流控制基于PI系统设计，在PI控制系统中加入有功电流和无功电流的均分环节，通过平均有功电流和平均无功电流与岸电电源装置的实时有功电流和无功电流比较得到误差电流，经过PI控制器后生成的补偿量叠加到dq轴调制度上，来调节岸电电源输出电压的幅值、频率和相位，从而实现环流的抑制。进一步的，所述平均电流控制单元按照如下步骤进行平均电流控制：对n台岸电电源装置的输出电流进行采样，并进行DQ变换，生成Id1、Id2…Idn、Iq1、Iq2…Iqn；计算岸电电源装置的平均有功电流和平均无功电流分别为：和将平均有功电流和平均无功电流分别与每台岸电电源装置的实时有功电流和无功电流进行比较，得到第一台岸电电源有功电流误差和无功电流误差分别为和依次类推，得到第n台岸电电源有功电流误差和无功电流误差分别为和将有功电流误差经过PI控制器，得到第一台岸电电源的d轴补偿电压ΔUd1，依次类推，得到第n台岸电电源的d轴补偿电压ΔUdn；将无功电流误差经过PI控制器，得到第一台岸电电源的q轴补偿电压ΔUq1，依次类推，得到第n台岸电电源的q轴补偿电压ΔUqn。进一步的，所述岸电电源系统采用集中控制包括：协调控制器采集岸电电源系统的电压、电流，进行相应控制，生成dq轴调制波Umd、Umq，下发到每台岸电电源装置的中央控制器；每台中央控制器接收协调控制器生成的dq轴调制波Umd、Umq，除以各岸电电源装置对应变频电源的直流母线电压平均值Udc_ave，生成第一台变频电源对应调制波Umd1、Umq1，依次类推，生成第n台变频电源对应调制波Umdn、Umqn。进一步的，在中央控制器中，将第一台岸电电源装置的补偿电压ΔUd1和ΔUq1叠加到接收到的d轴和q轴调制波Umd1、Umq1上，作为第一台岸电电源装置的最终调制波；依次类推，将第n台岸电电源装置的补偿量ΔUdn和ΔUqn叠加到接收到的d轴和q轴的调制波Umdn、Umqn上，作为第n台岸电电源装置的最终调制波。综上所述，本专利技术提供了一种岸电电源系统的复合环流抑制方法和装置，可以解决岸电电源并联系统中的环流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岸电电源系统的复合环流抑制方法，其特征在于，所述岸电电源系统包括n台并联连接的岸电电源，n为大于1的整数；所述方法包括：/n对每台岸电电源采用平均电流控制，生成调制度补偿量；/n对所述岸电电源系统采用集中控制，通过协调控制器，统一生成dq坐标系调制波，对所述调制波分别进行处理以得到dq轴中间调制波；/n将所述平均电流控制生成的补偿量叠加所述dq轴中间调制波，作为每台岸电电源控制输出的调制波。/n

【技术特征摘要】
1.一种岸电电源系统的复合环流抑制方法，其特征在于，所述岸电电源系统包括n台并联连接的岸电电源，n为大于1的整数；所述方法包括：
对每台岸电电源采用平均电流控制，生成调制度补偿量；
对所述岸电电源系统采用集中控制，通过协调控制器，统一生成dq坐标系调制波，对所述调制波分别进行处理以得到dq轴中间调制波；
将所述平均电流控制生成的补偿量叠加所述dq轴中间调制波，作为每台岸电电源控制输出的调制波。


2.如权利要求1所述的岸电电源系统的复合环流抑制方法，其特征在于，所述平均电流控制基于PI系统设计，在PI控制系统中加入有功电流和无功电流的均分环节，通过平均有功电流和平均无功电流与岸电电源的实时有功电流和无功电流比较得到误差电流，经过PI控制器后生成的补偿量叠加到dq轴调制度上，来调节岸电电源输出电压的幅值、频率和相位，从而实现环流的抑制。


3.如权利要求1或2所述的岸电电源系统的复合环流抑制方法，其特征在于，所述的平均电流控制包括如下步骤：
对n台岸电电源的输出电流进行采样，并进行DQ变换，生成Id1、Id2…Idn、Iq1、Iq2…Iqn；计算岸电电源的平均有功电流和平均无功电流分别为：和
将平均有功电流和平均无功电流分别与每台岸电电源的实时有功电流和无功电流进行比较，得到第一台岸电电源有功电流误差和无功电流误差分别为和依次类推，得到第n台岸电电源有功电流误差和无功电流误差分别为和
将有功电流误差经过PI控制器，得到第一台岸电电源的d轴补偿电压ΔUd1，依次类推，得到第n台岸电电源的d轴补偿电压ΔUdn；将无功电流误差经过PI控制器，得到第一台岸电电源的q轴补偿电压ΔUq1，依次类推，得到第n台岸电电源的q轴补偿电压ΔUqn。


4.根据权利要求1或2或3所述的岸电电源系统的复合环流抑制方法，其特征在于，所述对岸电电源系统采用集中控制包括：
每台岸电电源的协调控制器采集岸电电源系统的电压、电流，进行相应控制，生成dq轴调制波Umd、Umq，下发到每台岸电电源的中央控制器；
每台中央控制器接收协调控制器生成的dq轴调制波Umd、Umq，除以各岸电电源对应变频电源的直流母线电压平均值Udc_ave，生成第一台变频电源对应调制波Umd1、Umq1，依次类推，生成第n台变频电源对应调制波Umdn、Umqn。


5.根据权利要求4所述的岸电电源系统的复合环流抑制方法，其特征在于，在中央控制器中，将第一台岸电电源的补偿电压ΔUd1和ΔUq1叠加到接收到的d轴和q轴调制波Umd1、Umq1上，作为第一台岸电电源的最终调制波；依次类推，将第n台岸电电源的补偿量ΔUdn和ΔUqn叠加到接收到的d轴和q轴的调制波Umdn、Umqn上，作为第n台岸电电源的最终调制波。


6.一种岸电电源系统的复合环流抑制装置，其特征在于，包括n台并联连接的岸电电源、三绕组变压器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，王翼，宋晓梅，刘玉振，李正力，王先为，冯宇鹏，来璐，陈旭东，高洪，
申请(专利权)人：许继电源有限公司，许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，西安许继电力电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41