一种大功率逆变电源及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种大功率逆变电源及其控制方法，该逆变电源包括输入侧变压器、输出侧变压器、整流单元、逆变单元以及输出滤波单元，所述输入侧变压器的副边绕组与所述整流单元的输入端连接，所述整流单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接有储能单元，所述逆变单元的输出端通过所述输出滤波单元连接至所述输出侧变压器的副边绕组。本发明专利技术的方法应用于上述的大功率逆变电源。本发明专利技术可以实现使诸多电力电子环节之间实现无冲击启动，不会造成各环节之间的电压电流冲击，抑制了控制的过冲问题，同时在电流涌流时通过涌流吸收控制，使冲击电流的方向可控，达到抑制冲击效果。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率逆变电源及其控制方法
本专利技术涉及逆变电源
，尤其涉及一种大功率逆变电源以及应用于该逆变电源的控制方法。
技术介绍
大功率逆变电源是现在工业社会越来越需求的电力电子化电源装置。如在铁路行业使用的27.5/10kV铁路净化电源装置、27.5/0.4kV铁路交直交电源装置，在工业供电场所使用的大功率不间断电源装置等，为了隔离电源输入侧的电压波动、谐波问题，通过电力电子的闭环控制实现输出电压的稳定。然而，在实际的工业应用场合中，通常面临了很多更加实际的问题，如大功率电力电子串并联实现时的启动问题和负荷侧存在的涌流问题等。其中，启动问题是装置启动时通常面临的问题，电压过高会造成启动时冲击大、并联时面临各个电力电子环节不能同时进入稳态问题。另外，负荷侧的涌流问题是更加严峻的问题，涌流包括负荷侧的变压器型励磁涌流冲击，也包括负荷突变、突然投入时的负荷电流冲击，这些涌流都会造成大功率逆变电源并联环节之间的均流问题或者耐冲击不足问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可以实现使诸多电力电子环节之间实现无冲击启动，并在电流涌流时通过涌流吸收控制，使冲击电流的方向可控，达到抑制冲击效果的大功率逆变电源。本专利技术的另一目的在于提供一种可以实现使诸多电力电子环节之间实现无冲击启动，并在电流涌流时通过涌流吸收控制，使冲击电流的方向可控，达到抑制冲击效果的大功率逆变电源的控制方法。为了实现上述的主要目的，本专利技术提供的一种大功率逆变电源，其包括输入侧变压器、输出侧变压器、整流单元、逆变单元以及输出滤波单元，所述输入侧变压器的副边绕组与所述整流单元的输入端连接，所述整流单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接有储能单元，所述逆变单元的输出端通过所述输出滤波单元连接至所述输出侧变压器的副边绕组。进一步的方案中，所述整流单元包括第一整流模块、第二整流模块，所述逆变单元包括第一逆变模块、第二逆变模块，所述第一整流模块的输出端与所述第一逆变模块的输入端之间连接有第一储能模块，所述第二整流模块的输出端与所述第二逆变模块的输入端之间连接有第二储能模块。更进一步的方案中，所述第一整流模块包括第一整流器、第二整流器，所述第一逆变模块包括第一逆变器、第二逆变器，所述第一整流器的输出端与所述第一逆变器的输入端之间连接有第一储能电容，所述第二整流器的输出端与所述第二逆变器的输入端之间连接有第二储能电容，所述第一逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A1，所述第二逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A1，所述第一逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B1，所述第二逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B1，所述第一逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C1，所述第二逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C1。更进一步的方案中，所述第二整流模块包括第三整流器、第四整流器，所述第二逆变模块包括第三逆变器、第四逆变器，所述第三整流器的输出端与所述第三逆变器的输入端之间连接有第三储能电容，所述第四整流器的输出端与所述第四逆变器的输入端之间连接有第四储能电容，所述第三逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A2，所述第四逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A2，所述第三逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B2，所述第四逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B2，所述第三逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C2，所述第四逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C2。更进一步的方案中，所述输出滤波单元包括电抗器、滤波电容器、阻尼电阻，每一个逆变器的输出端与所述输出侧变压器的副边绕组均连接有所述电抗器、滤波电容器、阻尼电阻。为了实现上述的另一目的，本专利技术提供的一种大功率逆变电源的控制方法，所述大功率逆变电源是采用上述的大功率逆变电源，所述控制方法包括：步骤S1，在大功率逆变电源第一逆变模块进入稳态后，促使其它电力电子环节从临近稳定状态直接进入稳定状态；步骤S2，检测大功率逆变电源输出的负荷总电流，其中，负荷总电流包括第一逆变模块、第二逆变模块的逆变器所输出的电流；步骤S3，当发生负荷电流涌流时，大功率逆变电源输出的负荷总电流增大，对第二逆变模块的逆变器的调制指令乘以(1-m％)；步骤S4，当绕组A1两端电压趋于大于绕组A2两端电压，涌流电流将优先流过绕组A2，并由绕组A2吸收大部分涌流电流；步骤S5，当涌流电流降低后，解除所述步骤S3，对第二逆变模块的逆变器的调制指令恢复正常。进一步的方案是，步骤S1具体包括：步骤S11，输出第一调制指令，对第一逆变模块的逆变器的输出电压进行控制；步骤S12，在第一逆变模块的逆变器的输出电压达到额定值后，复制所述步骤S11中的第一调制指令，对第二逆变模块的逆变器的输出电压进行控制，以促使大功率逆变电源进入临近稳定状态；步骤S13，在所述步骤S12赋值的同时，计算第二逆变模块的逆变器的第二调制指令；步骤S14，延时T1元件启动计时；步骤S15，延时时间T1到达后，对比所述步骤S12与所述步骤S13的两种调制指令，若第二调制指令与在所述步骤S12复制得到的第一调制指令之差处于该第一调制指令的n％范围内时，解除所述步骤S12的指令复制，使用第二调制指令控制第二逆变模块的逆变器，即第二逆变模块从临近稳定进入稳态控制。更进一步的方案是，在步骤S3中，m％的经验值小于或等于2％，其中，m％为涌流吸收比例系数。更进一步的方案是，在步骤S14中，延时时间T1经验值大于40ms。更进一步的方案是，在步骤S15中，n％的经验值小于3％，其中，n％为状态转转换比例系数。由此可见，本专利技术通过采用上述技术方案，应用到大功率逆变电源中，可以在启动时先让有电气关系的同类型电力电子环节启动到稳态，利用相似的电力电子环节其电气参数近似的特点，使其它电力电子环节从临近稳定直接进入稳态，减缓了启动的冲击问题，解决了启动过程面临的一系列问题。同时，在负荷侧发生涌流时，通过内部环节的直接电压控制实现间接阻抗控制，达到使电流方向可控。此外，急剧的涌流变化加剧了滤波环节的电压变化，更加恶化了电流的涌流问题，通过电流可控，软化了滤波环节的电压问题，也降低了控制难度和涌流。更重要的是，该控制思想简便，具有良好的可实现性，而且具有控制难度低，技术方案易于实现的优点，有利于普及应用。附图说明图1是本专利技术一种大功率逆变电源实施例的电路原理图。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式一种大功率逆变电源实施例：参见图1，本专利技术的大功率逆变电源包括输入侧变压器T1、输出侧变压器T2、整流单元、逆变单元以及输出滤波单元，输入侧变压器T1的副边绕组与整流单元的输入端连接，整流单元的输出端与逆变单元的输入端连接有储能单元，逆变单元的输出端通过输出滤波单元连接至输出侧变压器T2的副边绕组。其中，输入侧变压器T1的副本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率逆变电源，其特征在于，包括：/n输入侧变压器、输出侧变压器、整流单元、逆变单元以及输出滤波单元，所述输入侧变压器的副边绕组与所述整流单元的输入端连接，所述整流单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接有储能单元，所述逆变单元的输出端通过所述输出滤波单元连接至所述输出侧变压器的副边绕组。/n

【技术特征摘要】
1.一种大功率逆变电源，其特征在于，包括：
输入侧变压器、输出侧变压器、整流单元、逆变单元以及输出滤波单元，所述输入侧变压器的副边绕组与所述整流单元的输入端连接，所述整流单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接有储能单元，所述逆变单元的输出端通过所述输出滤波单元连接至所述输出侧变压器的副边绕组。


2.根据权利要求1所述的大功率逆变电源，其特征在于：
所述整流单元包括第一整流模块、第二整流模块，所述逆变单元包括第一逆变模块、第二逆变模块，所述第一整流模块的输出端与所述第一逆变模块的输入端之间连接有第一储能模块，所述第二整流模块的输出端与所述第二逆变模块的输入端之间连接有第二储能模块。


3.根据权利要求2所述的大功率逆变电源，其特征在于：
所述第一整流模块包括第一整流器、第二整流器，所述第一逆变模块包括第一逆变器、第二逆变器，所述第一整流器的输出端与所述第一逆变器的输入端之间连接有第一储能电容，所述第二整流器的输出端与所述第二逆变器的输入端之间连接有第二储能电容，所述第一逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A1，所述第二逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A1，所述第一逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B1，所述第二逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B1，所述第一逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C1，所述第二逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C1。


4.根据权利要求3所述的大功率逆变电源，其特征在于：
所述第二整流模块包括第三整流器、第四整流器，所述第二逆变模块包括第三逆变器、第四逆变器，所述第三整流器的输出端与所述第三逆变器的输入端之间连接有第三储能电容，所述第四整流器的输出端与所述第四逆变器的输入端之间连接有第四储能电容，所述第三逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A2，所述第四逆变器的第一输出端连接至所述输出侧变压器的绕组A2，所述第三逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B2，所述第四逆变器的第二输出端连接至所述输出侧变压器的绕组B2，所述第三逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C2，所述第四逆变器的第三输出端连接至所述输出侧变压器的绕组C2。


5.根据权利要求4所述的大功率逆变电源，其特征在于：
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鹏，朱志伟，林存利，王海玉，
申请(专利权)人：珠海万力达电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44