逆变器并机系统及其零序电流控制方法技术方案

本发明专利技术公开了逆变器并机系统及其零序电流控制方法，逆变器并机系统包括若干相并联并接入负载的逆变器；逆变器并机系统还包括第一电流采集单元、第一电压采集单元、驱动控制单元，逆变器包括主控制单元，驱动控制单元包括参考值获取单元、第一控制器、第二控制器及坐标转换单元，各逆变器之间进行通信传输，以各逆变器的平均输出电流直流分量作为当前逆变器的零序电流环的参考量，以有效抑制零序环流，并实现在不同负载情况下的均流控制。并实现在不同负载情况下的均流控制。并实现在不同负载情况下的均流控制。

【技术实现步骤摘要】
逆变器并机系统及其零序电流控制方法


[0001]本专利技术涉及逆变器的零序电流控制
，具体涉及逆变器并机系统及其零序电流控制方法。

技术介绍

[0002]储能系统是电力生产过程的重要组成部分，随着电能变换技术的不断进步，逆变器的使用对智能电网的建设具有重大的意义。
[0003]在储能系统进行充放电时，需要保证逆变器处于均流控制状态，单个逆变器进行均流控制时一般采用如图1所示的控制方法，将零序电流环的输出直接作用于调制波上，也可以将零序电流环的输出叠加到电压环的输出上，然后通过电流环来调节调制波。在某些复杂的应用场景下，需要将多个逆变器进行并联，在向负载进行供电时需要保证所有的逆变器均处于均流控制状态，以保证负载供电的稳定性和可靠性，但是由于各逆变器输出参数的差异，且受其他并机逆变器输出电压的影响，容易在并联系统内产生零序环流，影响逆变器并机系统的稳定运行，由于零序环流以零序电流的形式体现于各逆变器的整流器中，所以零序电流的控制是抑制零序环流的关键。
[0004]如果采用以上单机的均流控制方法，控制效果较差，而如果没有零序电流环只有零序电压环，微小的零序电压就可能较大的零序电流(与逆变器内阻及线路阻抗的大小有关联)，因此常规的做法是将零序电流环的参考给定设为0，其可以适用对称负载的均流控制，但是对于半波负载或者不对称负载，直接给0会导致电流的过零畸变，影响逆变器并机系统的平稳运行。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中逆变器均流控制方法上存在的至少一种缺陷，本专利技术提出的能够实现不同负载情况下的均流控制的逆变器并机系统及其零序电流控制方法。
[0006]本专利技术主要通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供的逆变器并机系统，所述逆变器并机系统包括若干相并联并接入负载的逆变器；所述逆变器并机系统还包括第一电流采集单元、第一电压采集单元、驱动控制单元，所述逆变器包括主控制单元，驱动控制单元包括参考值获取单元、第一控制器、第二控制器及坐标转换单元，若干逆变器的主控制单元通过信号传输单元进行连接；
[0008]第一电流采集单元，用于在采样周期内实时采集当前逆变器的输出电流瞬时值Io；
[0009]第一电压采集单元，用于在采样周期内实时采集当前逆变器的输出电压瞬时值Vo；
[0010]主控制单元，用于获取其他逆变器的输出电流直流分量Ia
′
，根据当前逆变器采集的输出电流瞬时值Io和输出电压瞬时值Vo，分别获取当前逆变器的输出电流直流分量Ia和输出电压直流分量Va，并求取各逆变器的平均输出电流直流分量
[0011]信号传输单元，用于发送当前逆变器的输出电流直流分量Ia给其他逆变器，并接收其他逆变器的输出电流直流分量Ia
′
；
[0012]参考值获取单元，用于获取多环控制下逆变器的电流瞬时参考值Iref；
[0013]第一控制器，用于将平均输出电流直流分量与获取的当前逆变器的输出电流直流分量Ia做差，经PI调节得到零序电流环输出的零序电流补偿量
△
I；
[0014]第二控制器，用于将当前逆变器的主控制单元内存储设定的零序电压目标值Vb与获取的对应逆变器的输出电压直流分量Va做差，经PI调节得到零序电压环输出的零序电压补偿量
△
U，并与零序电流环输出的零序电流补偿量
△
I进行叠加，并将叠加量进行输出；
[0015]坐标转换单元，用于将获取的电流瞬时参考值Iref及所述的叠加量经过dq/abc坐标系变换，得到当前逆变器的功率单元的调制波驱动信号。
[0016]所述多环控制包括：基于功率环、有效值电压环、电压环、电流环的控制。
[0017]进一步地，所述逆变器包括单相逆变模块、第一电感、第二电感及第一电容，所述单相逆变模块包括至少一个功率单元，所述单相逆变模块、第一电感、第一电容及第二电感依次连接形成回路，所述第一电容并联在负载两端，若干所述逆变器中的第一电容的两端相并联以接入同一个负载。
[0018]进一步地，所述逆变器并机系统还包括第二电流采集单元，所述参考值获取单元包括第三控制器、第四控制器、第五控制器及给定获取单元；
[0019]所述第二电流采集单元，用于在采样周期内实时采集当前逆变器第一电感的电流瞬时值I
L
；
[0020]所述给定获取单元，用于获取当前逆变器的电压有效值给定Vref；
[0021]所述主控制单元，还用于获取当前逆变器的输出电压有效值Vrms、当前逆变器的输出电压瞬时值Vo、当前逆变器的第一电感的电流瞬时值I
L
；
[0022]所述第三控制器，将逆变器的电压有效值给定Vref与当前逆变器的输出电压有效值Vrms做差，作为逆变器的主控制单元内存储设定的电压参考值Vg的电压调节量，将调节后的电压参考值经PI调节得到有效值电压环输出的电压幅值；
[0023]所述第四控制器，将电压幅值与当前逆变器的输出电压瞬时值Vo做差，经PI调节得到电压环输出的电压外环输出量；
[0024]所述第五控制器，将电压外环输出量与电流瞬时值I
L
做差，经PI调节得到电流环输出的电流瞬时参考值Iref。
[0025]进一步地，所述给定获取单元包括第六控制器；
[0026]信号传输单元，还用于发送当前逆变器的输出功率Po给其他逆变器，并传输其他逆变器的输出功率Po
′
；
[0027]所述主控制单元，还用于获取当前逆变器的输出功率Po，接收其他逆变器的输出功率Po
′
，并求取各逆变器的平均输出功率
[0028]所述第六控制器，用于将平均输出功率与获取的当前逆变器的输出功率Po做差，经PI调节得到功率环输出的电压有效值给定Vref。
[0029]进一步地，所述信号传输单元为CAN总线。
[0030]本专利技术还提供一种逆变器并机系统的零序电流控制方法，适用于所述的逆变器并
机系统，所述逆变器并机系统包括若干通信连接的逆变器，所述逆变器包括单相逆变模块、第一电感、第二电感及第一电容，所述单相逆变模块包括至少一个功率单元，所述单相逆变模块、第一电感、第一电容及第二电感依次连接形成回路，所述第一电容并联在负载两端，若干所述逆变器中的第一电容的两端相并联以接入同一个负载；
[0031]所述零序电流控制方法包括在每台逆变器上执行以下操作：
[0032]采用多环控制方式获得当前待控制的逆变器的电流瞬时参考值Iref；
[0033]根据采样周期实时采集当前逆变器的输出电流瞬时值Io和输出电压瞬时值Vo；
[0034]根据当前逆变器的输出电流瞬时值Io和输出电压瞬时值Vo，分别获取当前逆变器的输出电流直流分量Ia和输出电压直流分量Va；
[0035]接收传输的其他逆变器的输出电流直流分量Ia
′
；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器并机系统，其特征在于，所述逆变器并机系统包括若干相并联并接入负载(20)的逆变器(1)；所述逆变器并机系统还包括第一电流采集单元(2)、第一电压采集单元(3)、驱动控制单元(4)，所述逆变器(1)包括主控制单元(5)，驱动控制单元(4)包括参考值获取单元(6)、第一控制器(7)、第二控制器(8)及坐标转换单元(9)，若干逆变器(1)的主控制单元(5)通过信号传输单元(10)进行连接；第一电流采集单元(2)，用于在采样周期内实时采集当前逆变器(1)的输出电流瞬时值Io；第一电压采集单元(3)，用于在采样周期内实时采集当前逆变器(1)的输出电压瞬时值Vo；主控制单元(5)，用于获取其他逆变器(1)的输出电流直流分量Ia
′
，根据当前逆变器(1)采集的输出电流瞬时值Io和输出电压瞬时值Vo，分别获取当前逆变器(1)的输出电流直流分量Ia和输出电压直流分量Va，并求取各逆变器(1)的平均输出电流直流分量信号传输单元(10)，用于发送当前逆变器(1)的输出电流直流分量Ia给其他逆变器(1)，并接收其他逆变器(1)的输出电流直流分量Ia
′
；参考值获取单元(6)，用于获取多环控制下逆变器(1)的电流瞬时参考值Iref；第一控制器(7)，用于将平均输出电流直流分量与获取的当前逆变器(1)的输出电流直流分量Ia做差，经PI调节得到零序电流环输出的零序电流补偿量
△
I；第二控制器(8)，用于将当前逆变器(1)的主控制单元(5)内存储设定的零序电压目标值Vb与获取的对应逆变器(1)的输出电压直流分量Va做差，经PI调节得到零序电压环输出的零序电压补偿量
△
U，并与零序电流环输出的零序电流补偿量
△
I进行叠加，并将叠加量进行输出；坐标转换单元(9)，用于将获取的电流瞬时参考值Iref及所述的叠加量经过dq0/abc坐标系变换，得到当前逆变器(1)的功率单元的调制波驱动信号。2.如权利要求1所述的逆变器并机系统，其特征在于：所述逆变器(1)包括单相逆变模块(11)、第一电感、第二电感及第一电容，所述单相逆变模块(11)包括至少一个功率单元，所述单相逆变模块(11)、第一电感、第一电容及第二电感依次连接形成回路，所述第一电容并联在负载(20)两端，若干所述逆变器(1)中的第一电容的两端相并联以接入同一个负载(20)。3.如权利要求2所述的逆变器并机系统，其特征在于：所述逆变器并机系统还包括第二电流采集单元(12)，所述参考值获取单元(6)包括第三控制器(13)、第四控制器(14)、第五控制器(15)及给定获取单元(16)；所述第二电流采集单元(12)，用于在采样周期内实时采集当前逆变器(1)第一电感的电流瞬时值I
L1
；所述给定获取单元(16)，用于获取当前逆变器(1)的电压有效值给定Vref；所述主控制单元(5)，还用于获取当前逆变器(1)的输出电压有效值Vrms、当前逆变器(1)的输出电压瞬时值Vo、当前逆变器(1)的第一电感的电流瞬时值I
L1
；所述第三控制器(13)，将逆变器(1)的电压有效值给定Vref与当前逆变器(1)的输出电压有效值Vrms做差，作为逆变器(1)的主控制单元(5)内存储设定的电压参考值Vg的电压调
节量，将调节后的电压参考值经PI调节得到有效值电压环输出的电压幅值；所述第四控制器(14)，将所述电压幅值与当前逆变器(1)的输出电压瞬时值Vo做差，经PI调节得到电压环输出的电压外环输出量；所述第五控制器(15)，将所述电压外环输出量与电流瞬时值I
L1
做差，经PI调节得到电流环输出的电流瞬时参考值Iref。4.如权利要求3所述的逆变器并机系统，其特征在于：所述给定获取单元(16)包括第六控制器；信号传输单元(10)，还用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一鸣，徐锡军，许颇，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：