本发明专利技术提供基于平均功率反馈的变频器控制方法，变频器并联系统中的每个变频器，通过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器将变频器的实际三相输出电流变为在旋转坐标系中两相相对静止电流，然后结合控制器得到两相旋转坐标系中的参考控制电压，得到系统中单个变频器自身的有功功率和无功功率；系统中每个变频器都接收其它并联的变频器自身的有功功率和无功功率信息，并计算系统的平均有功功率和平均无功功率；系统中每个变频器按平均有功功率和无功功率来调节自身的有功功率和无功功率，使得每个变频器符合系统功率分配。采用本方法，多台相同变频器进行并联向电机进行供电时每个变频器功率相同，在不增加成本的基础上实现变频器的并联。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术应用于大功率传动领域，具体地说就是使多台较小功率的变频器协同エ作，共同控制较大功率电机的场合。
技术介绍
随着科学技术的进步，交流传动在现在エ业中的应用越来越多。与之相对应的是，我们日常发电的70%都是被传动设备所消耗，可见传动是能量消耗的主力。变频器以其优异的节能降耗能力和出色的速度控制精度，在近10年逐渐成为传动设备的标准控制设备，其用场合越来越多。现在的变频器产品一般以IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)，作为功率器件，拓扑上采用交流转化为直流然后再转化为交流(AC-DC-AC) 的方式，而且其开关频率在I. 25 16kHz之间，输出电流波形和控制响应速度都很出色。但这种变频器容量由于受功率器件的限制，一般的，在低压(380疒480V)范围，其功率不超过800kff,中压(690V)范围，其功率不超过1500kW。而且随着功率的增加，变频器的设计难度也随之増大，所用器件的成本也极具增加。不仅如此，在功率更大的传动场合，如矿山、冶金等需要数兆瓦到数十兆瓦的场合，就没有与之对应的变频器可以使用，只能使用GTO (GateTurn-Off Thyristor 门控晶闸管)或 IGCT (Intergrated Gate Commutated Thyristors,集成门极换流晶闸管)作为功率器件，采用交-交变频的方式在进行控制，这样ー来，传动控制的精度较之前大为下降。通过变频器的并联，我们可以将多台较小功率变频器的输出在电机侧并联在一起，使它们同时为ー个较大功率的电机进行供电并进行控制，从而解决大功率传动场合变频器容量不足的问题。如我们可以将两台SOOkW的变频器进行并联，共同向一台1500kW的电机进行供电。但变频器并联的问题是如何实现各个并联变频器之间功率均分的问题，如两台SOOkW的变频器进行并联，共同向一台1500kW的电机进行供电，如何保证每个变频器只输出一半的电机功率，即750kW。如果不能很好的功率均分，则会一台变频器超负荷运行，另一台则输出很小的功率，从而使过载运行的变频器损坏。现在只有少数厂家推出了能并联的变频器产品，其并联方式也和简单，一种是在各个变频器的输出侧接很大的均流电抗器，通过电感来抑制变频器之间的环流。一种是使用双绕组电机，每个绕组都接一台变频器。这方法都是即增加设备的成本，又増加了设备的体积。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于平均功率反馈的变频器控制方法，能够在不増加成本的基础上实现变频器的并联。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为一种基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征在于变频器并联系统中的每个变频器，通过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器将变频器的实际三相输出电流变为在旋转坐标系中两相相对静止电流，然后结合控制器得到两相旋转坐标系中的參考控制电压，得到系统中单个变频器自身的有功功率和无功功率；变频器并联系统中的每个变频器都接收系统中其它并联的变频器自身的有功功率和无功功率信息，并计算变频器并联系统的平均有功功率和平均无功功率；系统中的每个变频器按照平均有功功率和无功功率来调节其自身的有功功率和无功功率，使得每个变频器符合变频器并联系统功率分配。按上述方案，系统中的每个变频器按照平均有功功率来调节其自身的有功功率时，将自身的有功功率和系统的平均有功功率进行反馈调节，使自身的有功功率跟踪系统的平均有功功率，其反馈调节量作为转矩补偿量，合成到由转速调节器得到转矩指令值中， 得到补偿后的转矩指令值，以此补偿后的转矩指令值得到两相旋转坐标系下的转矩电流指令值和估算的转差角速度，转矩电流指令值经电流闭环调节，得到补偿后的转矩參考电压；系统中的每个变频器按照平均无功功率来调节其自身的无功功率时，将自身的无功功率和系统的平均无功功率进行反馈调节，使自身的无功功率跟踪系统的平均无功功率，其反馈调节量作为两相旋转坐标系下的励磁电压补偿量，合成到由励磁电流调节器得到励磁參考电压值中，得到补偿后的励磁參考电压；将得到的补偿后的转矩參考电压、补偿后的励磁參考电压，通过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器进行转换，转换后的參考电压生产PWM脉宽以控制变频器。按上述方案，它具体包括以下步骤I)获得变频器实际有功功率P、实际无功功率Q和平均有功功率P·、平均无功功率 Qave 检测变频器的输出三相电流ia、ib、ic ；三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器以转子磁链矢量为d轴建立转子磁场定向的旋转dq坐标系，将三相电流ia、ib、i。转换得到d轴实际电流ん和(1轴实际电流；功率计算单元根据d轴实际电流id、q轴实际电流i,、q轴电压參考值"d轴电压參考值《〗计算变频器的实际有功功率和实际无功功率；平均功率计算模块接收所有并联变频器的实际有功功率和实际无功功率，计算整个变频器并联系统的平均有功功率P·和平均无功功率Qave ；2 )获得q轴电压參考值< .第一比较器将检测到的电机实际转速ω与设定的电动机指令转速ω*进行比较，第一比较器比较后所得到的速度差经转速调节器后，得到转矩指令Τ* ;同时变频器的实际有功功率P和平均有功功率Pave通过第二比较器相比较，第二比较器比较后的差值送入有功功率调节器输出控制量ΔΤ;将转矩指令Τ*和控制量Λ T通过第一加法器相加得到校正后的转矩指令Τ*丨；转矩指令T* ’与电动机的励磁电感Lni和转子电感Ls在转矩指令到转矩电流指令转换模块中进行运算后，再通过第一除法器与转子磁链值<相除，得到与磁场坐标轴平行的q轴电流指令值ん.q轴电流指令值/:和与q轴实际电流i,通过第三比较器比较，第三比较器比较后的差值输出送到转矩电流调节器中，转矩电流调节器输出电动机的q轴电压參考< ;3)获得转子磁链的空间角度炉步骤2)中得到的q轴电流指令值<在转差加速度计算模块中与励磁电感Lni和转子时间常数!；进行运算，运算的结果通过第二除法器与转子磁链值 < 相除，得到电动机的转差角频率指令值 转差角频率指令值与实际转速ω通过第二加法器相加，得到转子磁链的旋转角速度<. 转子磁链的旋转角速度<通过积分器进行积分，得到转子磁链的空间角度炉;4 )获得d轴电压參考值< . d轴电流指令值与d轴实际电流id通过第四比较器比较，第四比较器比较后的差值输出送到励磁电流调节器中，励磁电流调节器输出电动机的d轴电压參考未修正值z同时变频器的无功功率Q和平均有功功率Qave通过第五比较器相比较，第五比较器比较后的差值送入无功功率调节器，无功功率调节器输出的控制量和d轴电压參考未修正值通过第三加法器相加得到校正后的d轴电压參考值\5)将所获得的q轴电压參考值<、转子磁链的空间角度$和d轴电压參考值<送到两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器，得到在三相静止坐标系下的三相电压參考控制电压匕、uI、K.く U:、<通过PWM脉冲产生模块变为驱动脉冲，控制变频器的逆变模块。本专利技术的有益效果为I、通过采用本专利技术方法，当多台相同变频器进行并联向电机进行供电时，使得每个变频器承担相同的功率，即相同的有功功率和相同的无功功本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征在于：变频器并联系统中的每个变频器，通过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器将变频器的实际三相输出电流变为在旋转坐标系中两相相对静止电流，然后结合控制器得到两相旋转坐标系中的参考控制电压，得到系统中单个变频器自身的有功功率和无功功率；变频器并联系统中的每个变频器都接收系统中其它并联的变频器自身的有功功率和无功功率信息，并计算变频器并联系统的平均有功功率和平均无功功率；系统中的每个变频器按照平均有功功率和无功功率来调节其自身的有功功率和无功功率，使得每个变频器符合变频器并联系统功率分配。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余骏，王国强，王胜勇，卢家斌，李传涛，李四川，李海东，
申请(专利权)人：中冶南方武汉自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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