无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法技术

技术编号:8685045 阅读:317 留言:0更新日期:2013-05-09 04:46
本发明专利技术公开了一种无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法,该方法包括:在每个三相逆变器的输出端连接LCL滤波器,且在所述LCL滤波器的滤波电容上串联阻尼电阻,以增加稳定性和抑制谐振点谐波、增大控制参数的稳定域;采用并联前预同步和并联运行时载波同步的方法,使得三相逆变器与并联交流母线间的相位同步和各并联逆变器间的载波同步,保证了并联的稳定性;采用极点配置电容电压控制和虚拟阻抗匹配控制相结合的算法,加快逆变器的响应速度,提高控制性能,减弱线路阻抗对并联均流的影响;以及采用无缝模式切换和基于三环控制的交流过流和短路故障保护方法,在无输出隔离变压器条件下用于独立解决并联微电网短路故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种变流设备的控制方法,具体地涉及ー种,属于特种电源及分布式供电控制技术应用领域。
技术介绍
逆变器并联运行能够有效地扩大电源系统容量,提高系统的可靠性,是实现电源模块化和分布式电源系统的基础,在大型船舶变配电和陆地微电网系统中得到了广泛应用。在以上变、配电系统中,大功率三相逆变器为其主要接ロ模块,但出于对系统体积、重量及成本限制的考虑,通常要求在逆变器输出侧取消隔离变压器,但这对三相逆变器独立和并联运行带来了ー些新的问题和挑战,具体如下:(I)当逆变器负载侧发生短路时,若逆变器输出侧没有隔离,会对逆变器的冲击较大,需要采取有效、可靠的短路保护方法以保证逆变器自身安全,防止故障扩大。(2)由于输出侧没有隔离,并联逆变器间不可避免出现通过开关功率器件和输出滤波电抗器而直接将各逆变器直流输入动力电源短接的路径,从而产生较大开关频率特征电流谐波,导致并联投入不可靠和不稳定,需要加以解決。(3)由于输出侧没有隔离,并联时会出现独立运行时没有的LCL谐振频率点较大电流谐波,导致系统不稳定,需要加以解決。(4)由于输出侧没有隔离,当逆变器直流侧也并联时,在并联时产生的环流会导致直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法,其特征在于,包括:在每个三相逆变器的输出端连接LCL滤波器,且在所述LCL滤波器的滤波电容上串联阻尼电阻;使每台三相逆变器控制器之间的载波同步;控制相位预同步以锁定频率和相位,并根据预同步和载波同步实时计算相角;将所述计算的相角进行dq坐标变换,得到三相并联母线电压、LCL滤波电容电压、三相逆变器桥臂电感电流和输出电流的d、q轴分量Usd、Usq、Ufd、Ufq、Imd、Imq、Isd、Isq;将每台三项逆变器的输出阻抗调整为纯感性,然后采用无互联线下垂控制算法,得到修正的电压控制指令值;当每台三相逆变器独立运行或并联时,采用极点配置电压控制算法控...

【技术特征摘要】
1.一种无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法,其特征在于,包括: 在每个三相逆变器的输出端连接LCL滤波器,且在所述LCL滤波器的滤波电容上串联阻尼电阻; 使每台三相逆变器控制器之间的载波同步; 控制相位预同步以锁定频率和相位,井根据预同步和载波同步实时计算相角; 将所述计算的相角进行dq坐标变换,得到三相并联母线电压、LCL滤波电容电压、三相逆变器桥臂电感电流和输出电流的d、q轴分量UsdヽUずUfd, Ufq, Imd, Imq, Isd, Isq ; 将每台三项逆变器的输出阻抗调整为纯感性,然后采用无互联线下垂控制算法,得到修正的电压控制指令值; 当每台三相逆变器独立运行或并联时,采用极点配置电压控制算法控制LCL滤波电容电压;而当负载侧发生异常エ况时,则采用PI电流控制算法控制逆变器桥臂电感电流以实现限流和可靠保护; 在旋转坐标系下,采用无互联线下垂控制算法、极点配置电压控制算法、PI电流控制算法对逆变器LCL滤波电容电压的d、q轴分量Ufd、Ufq和三相逆变器桥臂电感电流的d、q轴分量Imd、Ifflq分别进行解耦控制,获得三相逆变器參考输出电压矢量; 将解耦控制所得的參考电压矢量通过脉宽调制器,生成控制脉冲信号,再将所述控制脉冲信号经驱动电路,进 而控制三相逆变器中功率开关器件,产生相应的电压。2.根据权利要求1所述的无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法,其特征在干:各三相逆变器的制器均采用相同的基于数字信号处理器的数字控制器,用脉宽调制方法控制三相逆变器功率开关器件的导通和关断,并且各三相逆变器开关频率fS相同;固定以其中一台三相逆变器控制器或一台专用控制器作为载波同步源,在每个控制器开关周期计数过零点发出载波同步脉冲,经光纤发送到各三相逆变器控制器而引发其外部中断,各逆变器控制器在外部中断响应程序中根据同步脉冲传输延时修正各自开关周期计数值,从而达到载波同歩。3.根据权利要求1所述的无输出隔离变压器的三相逆变器并联控制方法,其特征在于:通过采样得到并联...

【专利技术属性】
技术研发人员:揭贵生汪光森胡安王恒利孙驰肖飞阳习党朱威杨华陆明科
申请(专利权)人:武汉新能源接入装备与技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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