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wang
2012-06-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电压电流双闭环反馈逆变器并联控制.pdfpdf》,可适用于IT/计算机领域

第卷第期电力自动化设备V.No.年月EPPtrirPower柚。mati。nEquipmⅢOct.■■■■■●●■●●■●●■●●■一IIII●●■●●■■●■■●■■■■■■●●■■●●■●■■●■●■■●■■电压电流双闭环反馈逆变器并联控制徐顺刚l'许建平曹太强(.西南交通大学电气工程学院四川成都.重庆师范大学物理学与信息技术学院重庆)摘要:对电压电流双闭环反馈控制单相逆变器的输出特性进行了研究给出了单相逆变器并联系统的等效模型.分析了并联系统中电流环流与逆变器基准信号幅值和相位的关系。并在此基础上提出了一种通过对逆变器输出电流进行有功、无功分解然后对基准信号的幅值和相位进行解耦控制的逆变器并联控制策略。针对单相逆变器的有功、无功电流分解问题.通过构造三相对称电流.运用瞬时无功理论对输出电流进行有功、无功分解从而得到输出有功电流、无功电流并给出电流分解的实现框图。基于上述原理研制了实验样机。实现了台kV·A逆变器的并联运行控制.实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性。关键词:均流:逆变器:环流:锁相环有功功率:无功功率中图分类号:TMl文献标识码:A文章编号:()引言逆变器并联控制原理在逆变电源设计中.多台逆变器并联运行是提高电源容量和增加系统可靠性的有效方法。逆变器并联运行的关键在于负载电流的分配.要使负载电流在每台逆变器之间均匀分配.就需要保证每台逆变器输出电压的幅值、相位及频率保持一致.否则将产生环流。负载电流分配不均将有可能造成个别逆变器过载.此外环流的存在将降低整个并联系统的效率及可靠性【.。目前.常用的逆变器并联控制策略主要有主从控制陆、无互联线控制【及分散逻辑控制种其中以采用环流功率进行均流控制的分散逻辑控制应用最为广泛。该控制思想是由建立在并机阻抗为感性基础上的电力系统同步电机并网理论演化而来.认为输出有功功率取决于相位差.输出无功功率取决于幅值差B。但是.为了减小装置的体积和提高系统的输出特性.一般采取减小甚至去除并机电感的并联方式.此时.逆变器的并机阻抗特性受逆变器反馈控制参数的影响较大.并联系统的均流性能不理想。本文分析了电压电流双闭环反馈控制单相逆变器并联系统中环流与逆变器基准信号幅值和相位的关系提出了一种对逆变器输出电流进行有功、无功分解.然后对基准信号的幅值和相位进行解耦控制的并联控制策略实验结果验证了该控制策略的可行性和有效性。收稿日期:修回日期:一Ol基金项目:国家自然科学基金资助项目()“十一五”国家科技支撑计划(BAGlA)单相逆变器由逆变桥和LC输出滤波器组成.通常采用输出电容电压瞬时值和滤波电感电流瞬时值双闭环反馈控制结构。电压外环采用比例积分(PI)调节器.控制输出电压u。跟踪基准正弦波电压u村的变化k。。和札分别是PI调节器的比例和积分系数。PI调节器的输出作为电流给定id电感电流内环采用比例(P)调节器kH为比例调节系数控制电感电流i跟踪电流给定。的变化提高系统的动态响应能力。双闭环反馈控制的单相逆变器结构框图如图所示。图双闭环反馈控制单相逆变器结构框图Fig.Singlephaseinverterwithdualclosedloopcontrol双闭环反馈控制单相逆变器可以看作是理想电压源和其等效输出阻抗的串联.理想电压源的电压值为逆变器的空载输出电压。“。=C(s)u一Z(s)io()其中G(s)是增益系数Z(s)为等效输出阻抗。它们都与逆变器输出滤波器参数£、C和双闭环反馈控制参数kp。,kk、kH有密切的关系如式()和式()所示。G(s)丽再面殍kruk可pis甬k蕊r,lkk面丽()万方数据电力自动化设备第卷驯=丽瓢蕊可Ls丽kR赢s丽()由于等效输出阻抗为复阻抗.可看作是纯电阻和纯电感串联构成。因此.可以把台双闭环反馈控制单相逆变器构成的并联系统等效为如图所示电路。图并联逆变器等效电路图Fig.Equivalentcircuitofparalleloperatinginverters图中厶=盟絮秽’:垦!!旦!垒±j墅翌垒)二堡()~RjX/o=Il/台逆变器间的环流定义为H=(l一)/()在并联逆变器系统设计中.每个逆变器模块的参数都相同.因此有H篇潞一‰)()其中‰、Ⅱ皿分别为台逆变器模块的基准正弦波信号。环流可以分解为有功环流和无功环流.当台逆变器基准信号相位相同而幅值变化时.基准信号电压幅值大的逆变器发出有功环流和无功环流.而基准信号电压幅值小的逆变器则吸收有功环流和无功环流。当基准信号电压幅值相同而相位变化时。基准信号相位超前的逆变器发出有功环流.吸收无功环流.而基准信号相位滞后的逆变器则吸收有功环流.发出无功环流。有功电流和无功电流分解逆变器并联控制的关键是控制每个逆变器模块的有功电流和无功电流.只要并联系统中每个逆变器模块的有功电流和无功电流完全相等逆变器模块之间就没有电流环流.负载电流就能够在并联系统中均匀分配。传统理论中的有功和无功都是在平均值基础上定义的。而瞬时无功理论是在瞬时值的基础上定义.不仅适用于正弦波.也适用于非正弦波和任何过渡过程。对于单相逆变器而言.要想计算有功电流和无功电流的瞬时值都需要借助于瞬时无功理论中的方法。·由于瞬时无功理论是基于=三相系统来定义的.对于单相逆变器首先需要根据输出电流i。构造三相电流【J.令将i。延时rr/(to)并反相得到i。再用i。和i。构造ib得:ib=i。i。()显然ia,i。⋯i为对称的三相电流然后将其变换到a一届轴上得到瞬时分量i。和iB:批引㈩pLqB丁t一争一}丁V一丁V再运用瞬时无功功率理论对其进行dq变换.即可得到单相逆变器输出的有功电流和无功电流:::】=%引()%=一csi。n。t∞ot。“cons州wt矩阵c加中sintOt是与逆变器输出电压同频的正弦波.它是由PLL电路得到的。利用瞬时无功理论对单相逆变器输出电流进行有功和无功分解的原理框图如图所示.分解得到的有功电流i。和无功电流i。经过低通滤波器(LPF)滤除高频分量后就得到了有功电流和无功电流的瞬时值i和i。。图有功电流、无功电流分解Fig.Blockdiagramofactiveandreactivecurrentdecomposition并联控制策略实现在并联系统中.第i台逆变器模块输出的有功功率、无功功率与该模块输出电压的幅值和相位的关系满足:由于P=Eoi/、/丁Q=Eoi。/、/虿因此有iS.一n"i(RE尺iRXEXEi‘$i)一i:型(墨墨=堡堡垒=墨虽)一()~一瓦讶r一根据式()可以得到根据有功环流和无功环流进行逆变器输出电压幅值、相位调节的解耦控制策略如图所示。通过对逆变器模块输出电压幅值和攀万方数据第期徐顺刚.等:电压电流双闭环反馈逆变器并联控制■●lIIIIIIII●I●■ll■l■●ll●llI图解耦控制策略Fig.Decouplingcontrolstrategy相位的调节.使每个逆变器模块输出相同大小的有功电流和无功电流.消除逆变器模块之间的电流环流.从而使各模块输出电流实现完全均流。在逆变器模块中对输出电压、输出电流的瞬时采样.计算输出的有功电流和无功电流.以及解耦控制策略的实现都可以由数字信号处理器完成。实验结果基于上述分析及设计.本文使用台kV·A的逆变器进行并联实验.逆变电源的输出滤波电感为汕H输出滤波电容为¨F逆变电源的输入直流母线电压为V.输出交流电压为V/Hz.双闭环反馈控制参数为kpu=kFJ|}h。=。闭环控制、解耦算法和SPWM控制信号产生都由rrI公司数字信号处理芯片TMSF处理器完成。图和图为稳态时台逆变器的输出波形.图和图分别为突增负载电流(负载电阻从Q改变为n)和突减负载电流(负载电阻从n改变为Q)时台逆变器的输出电流波形从实验波形可以看到.系统中台逆变器的输出电流一致性非常好.负载电流被均匀的分配到了台逆变器中。在稳态时.台逆变器的环流非常小在突增负载和突减负载时。也能很好地均流。密≥墨絮轰蹶底鳃艇j公..灸八八/、V\/i:U≮缝∥ms/格图阻性负载电压、电流波形Fig.VoltageandcurrentwaveformswithresistiveIoad◇"i斗ii◇:A。‘:厂、/、一心\¨/心r濒熬《oiV∥/i\’/:V:::Vms/格图阻感性负载电压、电流波形Fig.Voltageandcurrentwaveformswithinductiveload密\》o密\>o结论⋯}≯≯I■≥.群:^:≯慕:燕:臻●●一●k』‘、‘、■.携物A‰A{√{‘VVlOms/格图突增负载波形Fig.Voltageandcurrentwaveformswithsuddenloadincrease⋯≥一⋯I!.⋯i⋯.i⋯礴:底::移:.ii⋯●k瓜:::鼻、‘=:【^一嵫移触】ms/格图突减负载波形Fig.Voltageandcurrentwaveformswithsuddenaddecrease本文研究了使用电压电流双闭环反馈控制的单相逆变器构成的并列逆变器系统.发现系统的环流不但与逆变器的基准信号的相位和幅值紧密相关.并且与逆变器反馈控制环路的参数关系很大。在对并联环流定量分析的基础上.提出了一种对逆变器输出电流进行有功、无功分解.然后对基准信号的幅值和相位进行解耦控制的并联控制策略.最后通过实验验证了该控制策略的可行性和有效性。参考文献:何中一.邢岩付大丰.模数混合分布式逆变器并联控制方法J.中国电机工程学报.():..HEZhongyiXINGYahFUDafeng.DistributedhybridcurrentsharingcontrolforinvertersinparalleloperationJ.ProceedingsoftheCSEE():.段善旭刘邦银康勇等.UPS并联系统的SPWM再调制控制技术研究J.中国电机工程学报():..DUANShanxu.LIUBangyin.KANGYongeta.鸭etechniquesfSPWMre.modulationofUPSinparalleloperationJ.ProceedingsoftheCSEE():.SUNXiaoWONGLikkinLEEYimshu.eta.DesignandanalysisofanoptimalcontrollerforparallelmultiinvertersystemsJ.IEEETransonCircuitsandSystems():.PEIYunqingJIANGGuibin。YANGXueta.Automaster·slRvecontroltechniqueofparallelinvertersindistributedACpowersystemsandUPSC∥IEEEPowerElectronicsSpecialistsCon.ference.Aachen。Germany:IEEE.:.】ZHANGChunjiangCHENGuitao.GUOZhongnan。eta.Analternatingmastersalveparalleleontrolresearchforsinglephaseparalleledinvertersb∞edonCANbusC∥IEEEPowerElee.troniesandMotionControlConference.Shangllai。China:IEEE:..GUERREROJMdeVICUNALGMATASJeta.AwirelesscontrollertoenhancedynamicperformanceofparaUelinverters蜒\≯蜒\《n万方数据indistributedgenerationsystemsJ.IEEETransonPowerElectronics.():..rULADHARAJINHUNGERTeta.ControlofparallelinveTtergindistributedACpowersystemswithconsiderationoflineimpedanceeffectJ.IEEETrimsonIndustrialApplications。。():..LINXinchunFENGFengDUANShanxueta.ModelingandstabilityanalysisfortwoparalleledUPSwithnocontrolinterconnectionc//IEEEElectricMachinesandDrivesConference.WisconsinUSA:IEEE.:..肖岚陈良亮李睿.等.基于有功和无功环流控制的DC.AC逆变器并联系统分析与实现J.电工技术学报():一.xIAOLanCHENLiangliangLIRuieta.AnalysisandrealizationofDC.ACinverterparallelsystembasedonactiveandre.activecirculatingcurrentcontrolJ.TransactionsofChinaElec·trotechnicalSociety():.马学军张志刚李伟.基于DSP的无主从双模块单相逆变器并联控制技术J.电力自动化设备():llO..MAXuejun.ZHANGZhigang.LIWei.ParallelcontroltechnologyofsinglephaseinverterwithdualequitymodulesbasedonDSPJ.ElectricPowerAutomationEquipment():llO..【lCHENGYeongjiaSNGEKkAnovelcommunicationstrategyfordecentralizedcontrolofparalleledmulti.invertersystemsJ.IEEETransonPowerElectron.():..王宪生李先祥李宏.基于高频链并联逆变器控制系统设计J.电力自动化设备():..WANGXianshengLIXianxiang.LIHong.Designofhigh·frcquencylinkparallelinvertercontrolsystemJ.ElectricPowerAutomationEquipment.():l.LEECS。KIMSKIMCB.eta.ParallelUPSwithainstan.taneouscurrentsharingcontrolC//IEEEIndustrialElectronicsSociety.AachenGermany:IEEE:.余密康勇张宇等.基于环流阻抗的逆变器并联控制策略J.中国电机工程学报.():..YUMiKANGYongZHANGYueta.ResearchollanovelcurrentsharingschemebasedoncirculatingimpedanceofmultiinverterparallelsystemJ.ProceedingsoftheCSEE.():..姜桂宾。裴云庆杨旭等.SPWM逆变电源的无互联线并联控制技术J.中国电机工程学报。():.JIANGGuibinPEIYunqingYANGXueta.ParalleloperationofsinusoidwaveinverterswithoutcontrolinterconnectionsJ.ProceedingsoftheCSEE。.():..戴瑜兴张义兵。陈标达.检测单相系统谐波电流和无功电流的一种新方法J.电工技术学报():..DAIYuxingZHANGYibingCHENBiaoda.Anoveldetectionapproachtoharmonicandreactivecurrentsofasingle·phasesystemJ.TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety。():.(责任编辑:柏英武)作者简介:徐顺刚(一)。男重庆人博士研究生主要从事大功率开关变换器、电力电子与电力传动方面的研究(E.mail:shungangxu.corn)许建平(一)男贵州贵阳人教授博士研究生导师从事电力电子与电力传动方面的研究:曹太强(一)男四川自贡人。博士研究生主要从事大功率开关变换器及光伏发电、电力电子与电力传动方面的研究。ControlofparalleloperatinginverterwithvoltageandcurrentclosedloopsxuShungan⋯XUJianpinCAOTaiqian(.SchoolofElectricalEngineeringSouthwestJiaotongUniversitvChengduChina.CollegeofPhysicsandInformationTechnology.ChongqingNormalUniversityChongqingChina)Abstract:Theoutputcharacteristicsofsinglephaseinverterwithvoltageandcurrentclosedloopcontrolsareanalyzedandtheequivalentmodelofparalleloperatingsinglephaseinvertersystemisintroduced.Therelationshipbetweenthecirculatingcurrentandtheamplitudeandphaseofinverterreferenceisanalyzed.basedonwhichthecontrolstrategyofparalleloperatinginvertersystemisproposed.Itdecomposestheactiveandreactivecomponentsofinverteroutputcurrentandthencarriesoutthedecoupledcontrolofinverterreferenceamplitudeandphase.Athreephasesymmetricalcurrentisconstructedaccordingtotheinstantaneousreactivepowertheorytodecomposetheactiveandreactivecomponentsofinverteroutputcurrentanditsimplementationblockdiagramigiven.TheprototypeisdevelopedandthecontroloftwoparalleloperatingkV·Ainvertersisrealized.Theexperimentalresultsshowitsfeasibilityandeffectiveness.ThisprojectissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina()andtheNationalSdenceTechnologyPillarProgramduringthellthFiveYearPlanPeriod(BAGlA).Keywords:currentsharinginvertercirculatingcurrentPLLactivepowerreactivepower万方数据电压电流双闭环反馈逆变器并联控制作者:徐顺刚许建平曹太强XUShungangXUJianpingCAOTaiqiang作者单位:西南交通大学刊名:电力自动化设备英文刊名:ELECTRICPOWERAUTOMATIONEQUIPMENT年卷(期):()引用次数:次参考文献(条)何中一邢岩付大丰模数混合分布式逆变器并联控制方法()段善旭刘邦银康勇UPS并联系统的SPWM再调制控制技术研究()SUNXiaoWONGLikkinLEEYimshuDesignandanalysisofanoptimalcontrollerforparallelmultiinvertersystems()PEIYunqingJIANGGuibinYANGXuAutomasterslavecontroltechniqueofparallelinvertersindistributedACpowersystemsandUPSZHANGChanjiangCHENGuitaoGUOZhongnanAnalternatingmastersalveparallelcontrolresearchforsinglephaseparalleledinvertersbasedonCANbusGUERREROJMdeVICUNALGMATASJAwirelesscontrollertoenhancedynamicperformanceofparallelinvertersindistributedgenerationsystems()TULADHARAJINHUNGERTControlofparallelinvertersindistributedACpowersystemswithconsiderationoflineimpedanceeffect()LINXinchunFENGFengDUANShanxuModelingandstabilityanalysisfortwoparalleledUPSwithnocontrolinterconnection肖岚陈良亮李睿基于有功和无功环流控制的DCAC逆变器并联系统分析与实现()马学军张志刚李伟基于DSP的无主从双模块单相逆变器并联控制技术()CHENGYeongjiaSNGEKKAnovelcommunicationstrategyfordecentralizedcontrolofparalleledmultiinvertersystems()王宪生李先祥李宏基于高频链并联逆变器控制系统设计()LEECSKIMSKIMCBParallelUPSwithainstantaneouscurrentsharingcontrol余密康勇张宇基于环流阻抗的逆变器并联控制策略()姜桂宾裴云庆杨旭SPWM逆变电源的无互联线并联控制技术()戴瑜兴张义兵陈标达检测单相系统谐波电流和无功电流的一种新方法()相似文献(条)期刊论文王敏金新民WANGMinJINXinmin基于平均电流均流法控制的逆变器系统并联技术研究电力机车与城轨车辆,()基于平均电流均流法(ACSS)控制的逆变器并联系统由有个控制环的逆变器模块组成,这个控制环分别为内部电流反馈环、电压反馈环及外部均流环引入一种扰动源代替逆变器并联时的电流不平衡因素,建立一种新的逆变器模型,实现负载均分理论分析证明该并联系统的稳定性好,冗余性强,输出电压精度高电路仿真结果表明该并联方案可行,具有较好的均流精度,电气性能指标优于单逆变模块会议论文余蜜陈国英张宇康勇段善旭多逆变器并联系统中瞬时均流的研究目前多逆变器并联系统除了部分带电流环的具有瞬时均流功能其他逆变并联系统都只采用均值均流控制策略。本文提出了通过引入环流阻抗调节器来实现瞬时均流的新型控制策略。该控制策略不仅可以在电压电流双环控制逆变器并联系统实现瞬时均流也可以在电压单环并联系统实现瞬时均流。本文以PID电压闭环控制的多逆变器并联系统为例本文对该系统建立了数学模型。以此模型为基础本文分析了并联系统输出电压特性及逆变模块之间环流特性。本文提出了通过环流阻抗调节器进行瞬时均流的控制策略。期刊论文段善旭陈坚冯锋陈君杰基于电力线通信的并联UPS逆变器的均流控制电力系统自动化,()在UPS逆变电源的无互联线并联运行中,下垂特性控制是一种较为有效的控制方案,但这种方案不可避免地会带来系统输出电压的稳态误差文中提出了一种新的逆变器无互联线并联运行方案,即各并联逆变器通过低压交流输出母线,以电力线载波通信的方式交换彼此的信息,从而实现负载的有功和无功的均分通过两台kVA的单相逆变器实验验证,实验结果表明了这种无互联线并联运行方案的有效性学位论文张怀梅多逆变器并联控制技术研究针对目前逆变器并联控制中存在的电压调节慢、系统动态性能不好以及非线性负载的调节不理想等问题本论文提出了基于H∞鲁棒控制的均流控制器的设计方法并对并联控制系统的工作原理、控制策略和系统设计等问题进行了深入的研究其主要内容如下:、逆变器性能的优劣将直接影响逆变器的并联性能。因此本文首先介绍了单逆变器模块的设计主要包括逆变器的数学模型的建立、对系统控制参数和输出滤波参数的设计并给出了仿真结果证明了参数设计的合理性。、建立了逆变器并联系统的数学模型并就输出滤波器对并联系统的影响做出了定性分析并从环流模态分析的角度说明环流的存在以及如何抑制环流。、在介绍了数字SPWM波的发生原理及其控制电路之后提出了电压同步控制模式以及如何实现调频调相并进一步研究采用同步信号的软补偿方式来解决载波相位与信号之间形成的累积效应。、对四种典型的逆变器并联控制方式进行了分析和对比选用平均值电流瞬时均流的逆变器并联方式。针对瞬时均流的逆变器并联方式提出了一种基于H∞的均流控制器的设计方法采用基于复合灵敏度的H∞鲁棒控制的设计理论合理选择加权函数利用Riccati算法进行优化求解从而设计出最优的控制器相应的仿真结果证实了此均流控制器的有效性。这种并联控制系统具有良好的动态响应性能和均流效果并且在线性负载和非线性负载的条件下均有很好的调节能力。、在分析了同步和均流控制策略的基础上对逆变器并联控制系统中的主要问题如系统结构、同步基准信号的产生电路和均流分布电路等作了进一步的研究最后进行了基于MATLAB的系统仿真。期刊论文周松林并联逆变器的均流技术铜陵学院学报,()逆变器并联运行时由于各模块输出电压的频率、相位等参数不一致,会在模块间产生环流本文先分析了逆变器并联运行时环流产生的原理,并重点提出了有功、无功功率控制和主从模块法两种均流方案学位论文陈息坤高频模块化UPS及其并联控制技术研究实现UPS电源系统的模块化、智能化、绿色化和高效节能是UPS电源系统的发展方向。实现UPS电源模块化的关键是逆变器的并联控制技术。按照模块化的概念进行UPS电源系统设计、实现高输入功率因数和在线热插拔并联运行要解决控制上的很多问题在工程方面也需要解决一系列的技术问题。一定意义上讲解决好工程问题也是理论研究结果走向实际应用的重要一环。本文在实现UPS电源系统的模块化、智能化、数字化、高频化和绿色化方面开展了一些研究工作针对采用分散逻辑并联控制策略的高频模块化UPS电源并联系统进行了详细的理论分析和实验研究。本文提出了一种新型双BoostPFC变换器的拓扑结构解决现有的双BoostPFC变换器由于两个变换器之间存在耦合导致的两路输出直流母线电压不平衡问题。通过对这种新型双BoostPFC变换器拓扑结构的工作模式研究指出在拓扑结构上可以等效为两个彼此独立的BoostPFC变换器。这两个等效变换器分别工作在市电的正负半波这种彼此独立的Boost变换器为实现输出直流母线电压的解耦控制、获得高输入功率因数的同时得到稳定对称的双直流母线电压输出奠定了基础,并为后级半桥逆变器提供对称的直流电压。本文建立了Boost变换器的数学模型和多台逆变器并联系统的数学模型。在对多机并联系统数学模型进行研究的基础上提出了并联逆变器之间的有功环流和无功环流与逆变器的输出阻抗、逆变器的输出电压幅值、相位之间存在复杂的耦合关系。指出这种固态逆变器的并联与传统发电机并网系统有很大的不同因此在并联逆变器均流控制策略上不能照搬电力系统中发动机的功率调节特性。本文提出了基于本文研究的新型拓扑结构的双BoostPFC变换器的控制策略。该控制策略采用具有滞环控制的电流内环和PI控制的电压外环的独立双环双回路控制理论分析表明两套彼此独立的双回路控制系统分别对两路直流母线电压输出进行单独控制从而有效地解决了双BoostPFC变换器输出直流母线电压的耦合问题。在理论分析的基础上进行了实验研究实验结果表明该控制策略可以获得比较好的控制效果。针对传统控制策略下BoostPFC变换器产生输入市电电流失真和不能获得单位功率因数的缺点研究了一种新型的采用电流前馈控制策略的BoostPFC变换器的II控制方案。仿真研究表明采用电流前馈控制策略以后可以补偿过零点失真。本文提出了基于新型拓扑结构的高频链UPS实现模块化并联运行的控制策略。该控制策略包括高频逆变器的并联均流控制、内外同步控制、实现模块化UPS在线热插拔的综合切换逻辑控制、旁路控制策略、模块化并联UPS电源的冲击与短路保护和过载保护综合切换逻辑等。按照模块化概念设计的逆变器进行带电工作状态下的热并入和热退出(热插拔)必须有相应的控制策略和实现模块化高频UPS电源在线热插拔的切换逻辑。本文详细研究了并联逆变器实现热插拔的内外同步切换控制策略、均流控制策略和逆变器在线热插拔的并联逻辑切换策略、旁路控制策略为逆变器在热并联的过程中实现逆变器的同步、正常并联切换、负载均分控制奠定了基础确保了逆变器并机系统的可靠性和稳定性。在进行理论研究的基础上以六台单机功率为KVA的高频模块化UPS电源为实验样机对采用上述控制策略的多模块UPS电源的并联控制系统进行了实验研究。实验结果表明:处于并联运行状态的高频模块化UPS电源的并联稳定性、并联模块之间的负载电流均分能力、动态热并联的稳定性和多模块并联系统的动态逻辑切换稳定性等均比较理想。本文提出了基于滑模变结构控制的逆变器并联控制策略和滑模变结构控制(SMC)与传统PID控制相融合的逆变器并联控制策略。通过对滑模变结构控制在逆变器并联系统中应用的理论研究给出了离散滑模控制切换函数推导出切换函数的控制方程并进行了仿真研究仿真结果表明采用SMC控制的逆变器并联系统具有良好的快速响应性能但存在稳态高频震荡。采用滑模变结构控制(SMC)与传统PID控制相融合的逆变器并联控制策略则解决了单纯SMC控制下逆变器并联系统存在稳态高频震荡的问题。仿真研究证明了滑模变结构控制和PI控制进行融合的控制策略的控制性能仿真结果表明:这种融合控制策略在并机系统稳定性、抗扰动能力、逆变单元均流控制上都取得了很好的效果。基于工程应用的需要在本文提出的新型双Boost-PFC变换器拓扑结构的基础上研究了用于实际UPS电源系统的可以实现市电供电和蓄电池供电切换、具有直流母线预充电功能的主电路给出了实现锁相、输出功率检测、并联UPS电源系统的冲击保护、短路保护、过载保护综合控制逻辑等功能的硬件电路满足了逆变器并联系III统的冲击、短路和过载保护要求。在多台逆变器并联系统中对上述保护功能进行了详细的实验研究实验结果证明上述研究的并联逆变器的各种保护功能可以有效的实现对并联逆变器的冲击、短路和过载进行保护它们对提高逆变器并联系统的可靠性具有重要作用。期刊论文冯锋段善旭康勇逆变器无互联线并联的均流控制策略电力电子技术,()提出一种采用全数字化有功、无功检测的逆变器无互联线并联运行方案,该控制方案可以在两机之间无任何信号连接线的情况下获得良好的静态与动态特性,从而使负载有功和无功功率得到了很好的均分,并且在两台kVA单相逆变器上进行了实验验证期刊论文余蜜康勇张宇单鸿涛段善旭Y(U)MiKANGYongZHANGYuSHANHongtaoDUANShanxu基于环流阻抗的逆变器并联控制策略中国电机工程学报,()目前,多逆变器并联系统大多采用均值均流控制策略均值均流控制一般采用环流有功及环流无功进行调相、调幅控制对于无并机电感的逆变器并联系统,通过环流功率对输出参考电压调相、调幅的调节控制关系与逆变器波形控制参数有关文中提出了环流阻抗概念,并把它应用到并联系统的均流控制中根据环流阻抗利用环流直接控制输出参考电压的幅值与相位,实现了无并机电感的并联系统的均流控制文中对并联系统进行分析获取了模块环流阻抗的数学模型文中研究基于环流阻抗的均流控制调节器设计实验结果验证了此均流控制策略是可行的且均流效果良好学位论文陈忠莹分布式逆变电源均流控制技术研究多逆变器模块冗余并联运行方式是实现高可靠性、大功率电源系统的优选方案被公认为当今电源变换技术发展的重要方向之一。论文以实际的科研项目为背景在深入细致地研究国内外逆变电源模块并联控制理论和技术的基础上设计了一种以数字信号处理器(DSP)为核心构建的逆变电源并联控制系统。首先分析了逆变电源并联原理和系统的数学模型并详细探究了并联系统的环流特性同时对参考电压、电压反馈系数、输出电压幅值以及直流偏移等因素对环流的影响进行了理论分析并提出了相应的补偿措施为并联系统控制的设计和实现奠定了理论基础。其次研究了一种具有多重环流抑制措施的逆变器并联控制策略。通过同步母线实现多个并联逆变器参考指令信号的相位同步保证输出电压相位一致。利用半个工频周期环流电流的平均值来修正参考电压幅值用以抑制交流静态环流将瞬态环流引入电流环以改善动态环流的抑制能力根据计算环流中存在的直流分量引入指令信号的直流偏移补偿量抑制由于输出电压直流偏移引起的直流环流。在理论分析和仿真研究的基础上设计制作了由两台kW样机组成的逆变器并联系统采用具有同步母线和均流母线的分布式并联方式并联的各逆变器模块完全相同不需要附加额外的控制单元即可实现逆变器并联运行和均流控制。实验结果表明采用具有多重环流抑制措施的并联控制策略使并联逆变器的静态环流、动态环流和直流环流得到了明显的改善达到了预期的环流抑制效果。期刊论文何中一邢岩付大丰HEZhongyiXINGYanFUDafeng模数混合分布式逆变器并联控制方法中国电机工程学报,()提出了逆变器并联运行系统一种新的分布式无主从控制策略,同步控制和均流控制解耦前者以数字方式实现,后者基于数字和模拟混合电路实现各并联逆变器模块之间同时实现完全电气隔离和瞬时值均流,并允许任一模块热插拔注重分析了输出电压有效值调节在并联系统中的特性以及与均流调节的相互耦合和不利影响,提出将环流信号引入有效值调节环路,有效地改善了并联系统的均流特性和稳压特性理论分析和实验结果证明了控制方法的有效性和工程可实现性本文链接:http:dgwanfangdatacomcnPeriodicaldlzdhsbaspx下载时间:年月日

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