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并聯(lián)逆變器功率均分控制研究

作者: 時(shí)間:2012-03-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1 引言

  近年來的研究成為電力電子研究的一個(gè)熱點(diǎn),其控制方案也很多,但無論是那種方案其最終目的都是使并聯(lián)的逆變器之間均分負(fù)載功率,包括,其中常用的一種控制方案[1]是基于差和差的調(diào)節(jié)法,計(jì)算出差和差,把有功功率差作為相位補(bǔ)償,無功功率差作為幅值補(bǔ)償,通過對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)頻率和電壓的微調(diào),使各逆變器的相位差、幅值差為零,實(shí)現(xiàn)負(fù)載均分。這種控制方案的理論基礎(chǔ)是認(rèn)為閉環(huán)系統(tǒng)逆變器的等效呈純感性,因而輸出的有功功率差是由相位差引起的,無功功率差是由幅值差引起的。本文對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)行了分析,結(jié)果表明其并不是純感性的,而且輸出阻抗的電阻值和電感值的比例是隨著電路參數(shù)的變化而變化。本文運(yùn)用這一結(jié)論改進(jìn)了基于有功功率差和無功功率差的調(diào)節(jié)法,并給出了改進(jìn)前和改進(jìn)后的比較波形。

2 的理論分析

2.1 單臺(tái)逆變器的模型分析

  本文采用電壓電流雙閉環(huán)控制的半橋逆變器,如圖1所示為雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制模型,其中外環(huán)為輸出電壓瞬時(shí)值反饋的電壓環(huán),采用PI調(diào)節(jié),內(nèi)環(huán)為電感電流瞬時(shí)值反饋的電流環(huán),采用滯環(huán)調(diào)節(jié),ug為電壓基準(zhǔn),uvf為反饋電壓,Kvf為電壓反饋系數(shù),KP、KI為PI調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和為積分系數(shù),K為電流反饋系數(shù)的倒數(shù),d為滯環(huán)環(huán)寬,iif為反饋電流, RL為負(fù)載,L、C為輸出濾波電感和濾波電容。為了簡(jiǎn)化分析,假設(shè)電流內(nèi)環(huán)用一比例環(huán)節(jié)等效,則等效的比例系數(shù)為K。令空載閉環(huán)傳遞函數(shù)為Ф∞(S),帶阻性負(fù)載的閉環(huán)傳遞函數(shù)為ФR(S),逆變器等效輸出阻抗為ZO(S),w為輸出角頻率,則:


圖1 雙閉環(huán)逆變器控制系統(tǒng)模型

(1)

(2)

(3)

  等效輸出電阻R和等效輸出電抗X分別為:
(4)

(5)

  其中

  則:
(6)

  根據(jù)式(6)可得逆變器等效輸出電阻和電感比值F與KP、KI、K、Kvf和C的關(guān)系如圖2所示,其中:
  圖2(a)為KP=9.2,,KI=3.6ⅹ104,K=5.38,Kvf=0.028時(shí)逆變器等效輸出阻抗的電阻和電感比值與C的變化曲線
  圖2(b)為KI=3.6ⅹ104,K=5.38,Kvf=0.028,C=30uF時(shí)逆變器等效輸出阻抗的電阻和電感比值與KP的變化曲線
  圖2(c)為KP=9.2,,KI=3.6ⅹ104, Kvf=0.028,C=30uF時(shí)逆變器等效輸出阻抗的電阻和電感比值與K的變化曲線
  圖2(d)為KP=9.2,,K=5.38,Kvf=0.028,C=30uF時(shí)逆變器等效輸出阻抗的電阻和電感比值與KI的變化曲線
  圖2(e)為KP=9.2,,K=5.38,KI=3.6ⅹ104,C=30uF時(shí)逆變器等效輸出阻抗的電阻和電感比值與Kvf的變化曲線



圖2 (e)

  從圖2得出逆變器等效輸出電阻和電感比值隨著C、KP的增大而增大,而隨著K、Kvf和KI的增大而減少


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評(píng)論


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