电流型调节逆变器的冗余并联控制方法

提出了一种电流型调节逆变器的冗余并联控制方法.并联逆变器模块之间仅通过一个三线总线互连构成分布式冗余并联系统而与模块数无关,各逆变模块的电压调节器的输出信号由一种分布在各逆变模块中的平均电路综合后生成各模块共享的基准电流信号、实现瞬时均流.分析了系统结构和工作原理,证明了并联系统具有与原单个模块等效的传递函数和控制性能、以及与主从并联控制方式相同的动静态均流性能,仿真和实验验证结果证明了方法的有效性.     

基于分布式控制的逆变器并联系统研究

基于分布式控制的逆变器并联系统由2台采用电压电流双闭环反馈控制的逆变器模块组成.由一种分布在各单元中的平均电路对各逆变模块的电流给定进行综合后生成各模块共享的电流给定信号,实现瞬时均流.采用TMS320F240型DSP芯片实现数字锁相同步,实现并联系统的热插拔功能.仿真和实验结果表明,该控制方法具有很好的动静态均流性能.     

一种改进的分布式逆变器并联控制策略

逆变器的冗余并联控制技术是实现交流供电系统高可靠性的关键。逆变器并联的控制方法有很多种,主从法必须依赖主模块工作,没有实现真正的冗余控制;频率电压外特性下垂法存在输出外特性较差等不足。基于平均电流控制的分布式并联控制策略易于实现逆变器的冗余及热插拔,但其存在输出外特性软的缺点,该文在该控制策略的基础上加上了负载电流前馈控制技术,以提高输出外特性,同时保留了原控制方案的输出限流功能和均流效果不变。论文分析比较了加负载电流前馈技术前后的输出外特性及环流特性,并研制了一台样机,进行了实验验证。     

基于反馈控制的多逆变电源并联系统

为了实现可靠的多逆变电源并联系统,提出了基于优先级与抢占方式的控制方法,通过硬件逻辑电路、总线技术与无冲突令牌环协议实现了并联冗余技术:提出了一种基于反馈控制的改进型逆变电源并联负载均分控制策略.通过检测并联系统中的瞬时平均电流和各逆变模块中的输出电流,并对这2个电流进行分解,用其分解量进行反馈调节控制输出电压,实现并联系统的均流.仿真实验与实际系统实验证明所提方法能实现多台逆变电源并联系统的稳定可靠运行及负载的均匀分配.同时具有较好的负载适应性,在各种情况下,各逆变电源的输出电流差小于额定电流的2%.     

基于PR控制和平均功率控制的中频逆变器并联系统研究

中频逆变器作为交流供电系统的组成部分,广泛地运用在航空、船舶和机车等领域,而逆变器的并联控制技术可实现冗余供电和大容量供电,是当今逆变电源发展的重要方向之一。首先针对中频逆变器的特点,采用了负载电流前馈的双闭环PR控制策略以改善其输出特性;随后针对两台逆变器组成的并联系统进行了建模分析,采用基于平均有功和无功功率控制的有线并联控制策略,并引入虚拟阻抗以提高并联系统的可靠性与均流特性。最后通过仿真和实验验证了单机与并联系统控制策略的可行性。     

模块化并联有源电力滤波器

针对大容量非线性负载的谐波抑制问题,依据模块化技术、N 1冗余技术以及非线性环节稳定性理论,提出了一种模块化并联有源电力滤波器,研究了模块化结构、N 1冗余控制、负载电流检测方案以及并联均流策略,对多模块并联系统进行了建模和稳定性研究,设计并实现了基于两台有源电力滤波器模块的并联补偿系统.实验证明,模块化并联补偿方案是可行性的,每台有源电力滤波器模块的输出电流相等,并联补偿系统可以将典型(电流源型)谐波源的网侧电流畸变率降低到补偿前的1/5以下.     

含前置补偿环节的分布式主从控制逆变器并联系统研究

设计了一种分布式主从控制逆变器并联系统,各电流控制模块中均设置功率分配环节,各逆变器单元均设置输出滤波器。对主从控制逆变器并联系统等效电路进行了分析;详细讨论了计及负载特性时逆变器输出滤波器两端口的电流转移函数。提出了含前置补偿环节的分布式主从控制策略,根据控制环节固有延迟特性、硬件电路结构引起的逆变器输出电流相位移以及带负载时滤波器两端口电流转移函数的幅频特性,计算得到幅值差和相位差,从而确定了前置补偿环节的参数。并在PSCAD/EMTDC平台上搭建了系统模型,仿真验证了理论分析的正确性和所提控制方案的有效性,具有较强的实用价值。     

负载电流补偿在并网逆变器中的应用

本文分析了并网逆变器带关键性负载情况时对进网电流造成的影响,然后分析和比较了几种谐波补偿的控制方法,并在此基础上提出了一种负载电流补偿方法,该方法控制简单,容易实现,对谐波和无功电流采样计算精度影响小,使逆变器输出能够准确的补偿负载电流,从而使进网电流不受负载特性的影响,文中通过仿真和试验证明了逆变器在带载并网情况下,进网电流都具有很好的正弦度     

一种软起动电源系统及其逆变器的无线并联控制

提出一种应用于轨道机车辅助电源的三相交流电源系统,由位于各车厢的逆变器并联构成。各逆变器独立带本车厢负载变频软起动,达到稳态运行后通过无互联线并联控制实现并联运行。为有效抑制逆变器并联瞬间电流冲击,提出基于空间矢量控制(space vector control,SVC)特性和依据输出功率母线电压相位的热并机准同步控制,结合下垂法均流算法,该控制改善了稳态均流性能和动态过程可靠性。分析并机电感参数对逆变器及其并联系统特性的影响,并给出设计原则。搭建两台逆变器组成的并联系统并进行动态和稳态实验,验证了所提出系统及控制的可行性。     

逆变系统负载调整率提升的研究

分析了采用双环控制、虚拟电阻法和负载电流前馈三种控制方法逆变器的输出阻抗,比较了三种控制方法对负载调整率的影响。虚拟电阻法会增大逆变系统在负载调整前后输出电压的幅值变化,影响负载调整率,而负载电流前馈可以改善逆变系统在负载调整时的动态性能。在10kW的采用逆阻型IGBT的三相T字型逆变器平台上进行了实验验证。     

基于分散逻辑的电子电力变压器并联控制技术

为了解决电子电力变压器(EPT)并联时的均流控制问题,进一步提高电力系统的供电可靠性,提出了一种基于分散逻辑控制的交直流混合并联均流技术,分析了EPT并联的基本原理并分别介绍了其交流侧和直流侧的均流控制策略。分散逻辑控制的均流技术冗余性强、可靠性高、功能扩展容易,所提均流控制技术基于平均电流法原理实现瞬时均流,并联模块间仅通过一条均流信号总线交换信息,该方法通过单台EPT和所有并联的EPT所产生的电流误差信号调整参考电压的基准从而实现良好的均流特性。最后,在Matlab时域环境下对两台EPT交直流混合并联运行控制方案进行了仿真研究。结果表明,该方案在动态和静态过程中的均流效果都很好,并且具有良好的冗余特性。     

平均电流法均流在数字DC/DC电源中的应用

针对两个数字控制DC/DC电源模块实现并联均流的问题,设计了一款由四个运算放大器组成的均流控制器,该控制器是基于平均电流模式的自动均流控制。介绍了数字控制电源系统的并联均流总体方案,重点分析设计了均流控制电路,研究了数字控制电源的电压反馈控制。通过在基于ADP1053数字式DC/DC电源模块上进行试验,验证了该均流控制电路的合理性。     

基于UC3902模块电源并联均流技术的研究

讨论了最大电流自动均流法,针对该方法的特点,采用UC3902设计了电源的均流控制电路.实现了多模块电源并联大功率电源系统.该均流控制电路结构简单,均流效果好,可靠性高,应用范围广.通过4台模块电源系统的实验对该控制电路进行了验证.     

移相全桥变换器双模块并联技术的研究

讨论了移相全桥变换器双模块并联技术,该技术采用自主均流法实现双模块的电流均流,具有均流精度高,动态响应好,可以实现冗余技术等特点。为了实现双模块自主均流提出了电压环、均流环和限流环三环控制结构,电压环和限流环共用一个PI调节器,均流环使用一个PI控制器。文章分析了均流的整个控制过程,在设计时要考虑使电压环与限流环的动态响应速度较快,均流环的响应速度较慢,同时在整个负载范围内使系统有一定的幅值和相位稳定裕度。设计了一台单模块输入母线电压175～320V,额定输出电压220V,额定输出功率5.5kW,整机输出11kW的样机。实验结果表明,样机的均流性能良好.     

移相全桥变换器双模块并联均流技术的研究

讨论移相全桥变换器双模块并联技术,该技术采用自主均流法实现双模块的电流均流,具有均流精度高,动态响应好,可以实现冗余技术等特点。为了实现双模块自主均流提出了电压环、均流环和限流环三环控制结构,电压环和限流环共用一个PI调节器,均流环使用一个PI控制器。分析均流的整个控制过程,在设计时使电压环与限流环的动态响应速度较快,均流环的响应速度较慢,同时在整个负载范围内使系统有一定的幅值和相位稳定裕度。设计了一台单模块输入母线电压175~320V;额定输出电压220V;额定输出功率5·5kW,整机输出11kW的样机。仿真结果和实验结果表明样机的均流性能良好。     

并联混合型有源电力滤波器稳定性及控制方法

分析了由并联型有源电力滤波器(parallel active power filter,PAPF)和并联电容器组成的混合补偿系统的系统稳定性。分析表明采用传统的PAPF控制方式时,当PAPF检测的负载电流中不包含并联电容器的电流时,混合补偿系统稳定,并且有理想的谐波补偿效果;当PAPF检测的负载电流中包含并联电容器的电流时,此时混合系统存在稳定性和谐波抑制效果之间的矛盾。实际系统中检测的负载电流中包含并联电容器电流的情况有时是不可避免的,针对这种情况提出一种同时检测负载电流和电源电压来控制PAPF输出电流的控制方案,该控制方案可以使系统变稳定,并且具有理想的谐波补偿效果。最后给出了仿真和实验验证结果。     

基于UC3907大功率开关电源的设计

讨论了最大电流自动均流法,针对最大电流自动均流法的特点,揭示了三环控制的特点,并采用均流控制芯片UC3907设计了电源的均流控制电路,实现多电源模块并联组成大功率的电源系统。     

改进式自主均流技术的研究

针对常规自主均流法存在动态响应不佳的问题,引入平均电流控制,提出改进式自主均流控制,通过添加电流环为内环并将电压环和均流环并列,改善系统的均流动态性能.本文以Buck变换器并联系统为例,全面地叙述了改进式自主均流技术中三环控制系统的设计过程.最后用三台48V/12V/10A的Buck样机并联实验证明多环路设计的正确性和改进式自主均流法的优越性,从而为改进式自主均流技术的推广应用提供理论基础.     

基于极点配置和重复控制的电流型单相动态电压调节器

首先提出了一种动态电压调节器(DVR)的直接负载电流控制策略。通过直接控制流经串联变压器的负载电流,间接实现了负载电压的动态补偿。根据变压器的τ型等效电路,得到DVR的系统控制模型,为改善负载端电压的稳态与动态补偿性能,对LCL型滤波器结构采用状态反馈极点配置和重复控制相结合的复合控制器;于此同时,考虑到变压器励磁支路对本文控制策略的影响,结合励磁电流补偿的方法,进一步提高负载端电压的补偿精度。仿真和实验结果表明,本文所提控制方案在电网电压波动和负载投切时,能够对负载端电压进行快速、有效的补偿。