一种功率加权的逆变器并联相位同步控制方法技术

一种功率加权的逆变器并联相位同步控制方法，属于逆变器并联控制技术领域。各逆变器模块基准正弦波过零时分别向互联线发送负脉冲中断同步信号，将各模块的中断同步信号以功率作为权值基准进行加权运算，如果所有中断同步信号权值和为偶数并出现一些模块的功率之和恰为总功率的一半时，在中断同步电路中加入假模块电路，处于低电平的中断同步信号的权值和大于或等于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号。系统通过互联线将公共中断信号传输给各模块，任一模块接收到公共中断信号后强行从零开始发送基准正弦波。该同步控制功能也可由单片机实现。该控制方法保证了基准电压高精度锁相同步，提高了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为，属于逆变器并联控制

技术介绍
信息处理技术的迅速发展对供电系统的性能要求越来越高，推动着电力电子技术研究不 断深入。多模块电源并联可以较容易地实现大容量供电，同时输出功率不同的逆变器模块并 联工作可以大大提高系统的灵活性和冗余度。逆变电源输出是交变的正弦波，并联时需要同 时控制正弦波的幅值、频率和相角，即同频率、同相位、同幅值。逆变器并联模块同步是指 各模块交流输出电压相位一致。输出电压相位同步的前提是各逆变器的基准正弦信号频率、 相位相同。逆变器并联方案分为有互联线和无互联线两种。无互联线方案目前难以大规模产业化； 有互联线并联逆变器相位同步的方案之一是采用中断同步的方法，图1所示为已有的并联逆 变器系统的中断同步原理图。两路基准正弦波过零时分别发送一个负脉冲中断同步信号INT1 和INT2到互联线，当第一个负脉冲中断信号发送到时得到公共中断信号INT,任一路控制芯 片接收到公共中断信号INT后强行从零开始发送基准正弦波，其中Ts为公共中断信号INT 的周期时间。这样由于每一路正弦波都跟踪晶振频率最髙的那一路，当晶振频率最高的那一 路出现误动作时，将可能导致整个逆变电路失控。这就有必要对现有的相位同步方法进行改 进。
技术实现思路
本专利技术为一种功率加权的逆变器并联相位同步的简单多数有效的控制方法。该控制方法 适用于多个逆变器并联相位同步控制，尤其适用于多个不全相等功率模块并联逆变器相位同 步控制。本专利技术在中断同步的相位同步方法基础上进行了改进，用一种简单多数有效的控制 方法实现。该控制方法能够有效地改善由于每一路正弦波都跟踪晶振频率最高的一路带来的 并联逆变电路不稳定问题，同时提高了功率较高的逆变器模块中断同步信号的优先级，保证 了基准电压高精度锁相同步，改善了系统的输出特性。逆变器并联系统由第一模块、第二模块、第三模块........第n模块并联组成，本专利技术的逆变器模块并联方式在进行相位同步时，各逆变器模块基准正弦波过零时刻分别向互联线 发送负脉冲中断同步信号，将各模块的中断同步信号以功率作为权值基准进行加权运算，模 块功率用户表示，中断同步信号权值用2表示，当所有中断同步信号的权值之和(以下称为 权值和)为非偶数时，处于低电平的中断同步信号的权值和大于所有中断同步信号的权值和的4一半时得到公共中断信号，当所有中断同步信号的权值和为偶数并出现一些模块的功率之和 恰为总功率的一半时，在硬件中断同步电路中加入假模块信号权值为1的假模块电路，令此 假模块信号始终为低电平，当包括假模块信号和各路中断同步信号的信号中同时处于低电平 的信号权值和大于所有信号权值和一半时得到公共中断信号，即处于低电平的中断同步信号 的权值和大于或等于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号，系统通过互联 线将公共中断信号传输给各模块，任一模块接收到公共中断信号后强行从零开始发送基准正 弦波。同步控制功能可由单片机或硬件中断同步电路实现。所述的硬件中断同步电路由n个信号检测电路即第一信号检测电路至第n信号检测电路、 假模块电路、电源、比较器组成，其中第一信号检测电路由第一光耦、第一上拉电阻、第一下 拉电阻组成，第二信号检测电路由第二光耦、第二上拉电阻、第二下拉电阻组成，第三信号检 测电路由第三光耦、第三上拉电阻、第三下拉电阻组成，直至第n信号检测电路由第ii光耦、 第n上拉电阻、第n下拉电阻组成，假模块电路由第一三极管、第二三极管、第一假模块电阻、 第二假模块电阻、反相器组成；电源分别与第一光耦的光电二极管P极和光电三极管C极、第 二光耦的光电二极管P极和光电三极管C极、第三光耦的光电二极管P极和光电三极管C极 直至第n光耦的光电二极管P极和光电三极管C极、第一三极管E级连接，第一上拉电阻上 端与第一光耦的光电三极管E极连接，第一下拉电阻下端与地连接，第二上拉电阻上端与第二 光耦的光电三极管E极连接，第二下拉电阻下端与地连接，第三上拉电阻上端与第三光耦的光 电三极管E极连接，第三下拉电阻下端与地连接，直至第n上拉电阻上端与第n光耦的光电三 极管E极连接，第n下拉电阻下端与地连接，第一假模块电阻上端与第一三极管C级连接，第 二假模块电阻下端与第二三极管C级连接，第一上拉电阻下端与第一下拉电阻上端连接处构成 第一信号检测电路的中间端，第二上拉电阻下端与第二下拉电阻上端连接处构成第二信号检测 电路的中间端，第三上拉电阻下端与第三下拉电阻上端连接处构成第三信号检测电路的中间 端，直至第n上拉电阻下端与第n下拉电阻上端连接处构成第n信号检测电路的中间端，第一 假模块电阻下端与第二假模块电阻上端连接处构成假模块电路的中间端，第一信号检测电路的 中间端、第二信号检测电路的中间端、第三信号检测电路的中间端直至第n信号检测电路的中 间端、假模块电路的中间端与比较器的反相输入端连接，第一三极管的B级与反相器输出端连 接，第二三极管的B级与反相器输入端连接，第二三极管的E级与地连接；第一模块的中断同 步信号由第一光耦的光电二极管N极接收，第二模块的中断同步信号由第二光耦的光电二极管 N极接收，第三模块的中断同步信号由第三光耦的光电二极管N极接收，直至第n逆变器模块 的中断同步信号由第n光耦的光电二极管N极接收,假模块信号由反相器输入端以及第二三极 管B极接收，比较电压由比较器的同相输入端接收，公共中断信号由比较器输出。第一模块功率为A,中断同步信号权值为2"第二模块功率为户2,中断同步信号权值 为02,第三模块功率为尸3，中断同步信号权值为23，直至第n模块功率为iV中断同步信 号的权值为0n,假模块信号的权值为1,定义所有其它模块的权值均大于或等于1。令<formula>formula see original document page 5</formula>；所有中断同步信号的权值之和为非偶数时，假模块信号置为高电平，中断同步电 及o2 2路中不加入假模块电路，当第一模块中断同步信号为低电平时第一光耦导通，不计光耦导通压降，比较器反相输入端电压为d ^2。〃^2〃^。〃^2。 同相输入端电压为Kef =4^c,A2〃W22〃…〃Wn2 "11 2当；^〃/^〃…〃及^ >及 时比较器输出端公共中断信号为低电平，当《2〃/^//…///^ 时 比较器输出端公共中断信号为高电平；当第一模块中断同步信号为低电平，第二模块中断同 步信号为低电平时第一光耦及第二光耦导通，比较器反相输入端电压为————j^，当/ 12/// 22仏"/// 112>^1//及21,比较器输出端公共中断信号i^〃J 22〃…〃i ^+i H〃i 2," 1222 "2为低电平，当； 12/// 22//—//^2</ 11/// 21,比较器输出端公共中断信号为高电平，当处于低 电平的中断同步信号对应的上拉电阻并联值小于所有下拉电阻并联值时，比较器输出端公共 中断信号为低电平；所有中断同步信号的权值之和为偶数并出现一些模块的功率之和恰为总 功率的一半时，假模块信号置为低电平，硬件中断同步电路中加入假模块电路，当第一模块中断同步信号为低电平时，比较器反相输人端电压为D "，Cd，〃，"。。同"本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率加权的逆变器并联相位同步控制方法，其特征在于用一种简单多数有效的控制方法实现，逆变器并联系统由第一模块、第二模块、第三模块、……、第ｎ模块并联组成，在进行相位同步时，各逆变器模块基准正弦波过零时分别向互联线发送负脉冲中断同步信号，将各模块的中断同步信号以功率作为权值基准进行加权运算，当所有中断同步信号的权值和为非偶数时，处于低电平的中断同步信号的权值和大于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号（ＩＮＴ），当所有中断同步信号的权值和为偶数并出现一些模块的功率之和恰为总功率的一半时，在中断同步电路中加入假模块信号（ＡＵＸ）权值为１的假模块电路（Ａ），令此假模块信号（ＡＵＸ）始终为低电平，当包括假模块信号（ＡＵＸ）和各路中断同步信号的信号中同时处于低电平的信号权值和大于所有信号权值和一半时得到公共中断信号（ＩＮＴ），即处于低电平的中断同步信号的权值和大于或等于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号（ＩＮＴ），系统通过互联线（ＢＵＳ）将公共中断信号（ＩＮＴ）传输给各模块，任一模块接收到公共中断信号（ＩＮＴ）后强行从零开始发送基准正弦波。所述的同步控制功能可由单片机或硬件中断同步电路实现。所述的硬件中断同步电路由ｎ个信号检测电路即第一信号检测电路（１）至第ｎ信号检测电路（ｎ）、假模块电路（Ａ）、电源（Ｖ↓［ｃｃ］）、比较器组成，其中第一信号检测电路（１）由第一光耦、第一上拉电阻（Ｒ↓［１１］）、第一下拉电阻（Ｒ↓［１２］）组成，第二信号检测电路（２）由第二光耦、第二上拉电阻（Ｒ↓［２１］）、第二下拉电阻（Ｒ↓［２２］）组成，第三信号检测电路（３）由第三光耦、第三上拉电阻（Ｒ↓［３１］）、第三下拉电阻（Ｒ↓［３２］）组成，直至第ｎ信号检测电路（ｎ）由第ｎ光耦、第ｎ上拉电阻（Ｒ↓［ｎ１］）、第ｎ下拉电阻（Ｒ↓［ｎ２］）组成，假模块电路（Ａ）由第一三极管（Ｑ↓［１］）、第二三极管（Ｑ↓［２］）、第一假模块电阻（Ｒ↓［ｏ１］）、第二假模块电阻（Ｒ↓［ｏ２］）、反相器（Ｇ）组成；电源（Ｖ↓［ｃｃ］）分别与第一光耦的光电二极管Ｐ极和光电三极管Ｃ极、第二光耦的光电二极管Ｐ极和光电三极管Ｃ极、第三光耦的光电二极管Ｐ极和光电三极管Ｃ极直至第ｎ光耦的光电二极管Ｐ极和光电三极管Ｃ极、第一三极管（Ｑ↓［１］）的Ｅ级连接，第一上拉电阻（Ｒ↓［１１］）与第一光耦的光电三极管Ｅ极连接，第一下拉电阻（Ｒ↓［１２］）与地连接，...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马运东，王爽，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]