基于DSP控制的逆變器并聯(lián)

由圖3可以得到以下2個(gè)傳遞函數(shù)：

=（3）

=（4）

由式（3）、（4）可以看出，環(huán)流對(duì)輸出電壓的傳遞函數(shù)與輸入電壓對(duì)輸出電壓的傳遞函數(shù)的極點(diǎn)配置是一樣的。因此可以通過(guò)對(duì)輸入?yún)⒖茧妷旱恼{(diào)節(jié)來(lái)減小環(huán)流對(duì)輸出電壓的影響，從而達(dá)到均流的效果。

3.2 均流控制方案設(shè)計(jì)

為了使得每個(gè)并聯(lián)逆變器的電流達(dá)到均等的目的，在每個(gè)并聯(lián)逆變器的控制環(huán)上除了電壓、電流雙環(huán)控制[3]之外還加了一個(gè)均流環(huán)?？刂瓶驁D如圖4所示。在均流控制中，主模塊通過(guò)DSP的CAN總線(xiàn)將采集到的主模塊電感電流和其參考電壓發(fā)送給各個(gè)從模塊。各從模塊接收到主模塊的電感電流數(shù)據(jù)后與自身的電感電流相比較，其誤差由均流環(huán)處理后來(lái)控制SPWM波形，以達(dá)到均流的目的。而主模塊的參考電壓使得各從模塊輸出電壓的相位與主模塊保持一致。逆變器控制中的電壓環(huán)使輸出電壓保持良好的正弦波，電流環(huán)的加入使得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)得到提高，而均流環(huán)使得各個(gè)模塊能夠達(dá)到均流的目的。

圖4 均流控制框圖

在控制方案中，均流環(huán)采用不完全微分PID控制，以減小通訊線(xiàn)傳輸中由于單個(gè)數(shù)據(jù)誤碼而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的沖擊。

4 電路仿真及波形

利用MATLAB對(duì)以上所設(shè)計(jì)的并聯(lián)控制方案進(jìn)行仿真。仿真時(shí)的參數(shù)為：輸入直流母線(xiàn)電壓U1=U2=200V，輸出為50Hz有效值為100V的正弦波，開(kāi)關(guān)頻率20kHz，L=2.7mH，C=4.5μF。其中電壓環(huán)采用PI控制，電流環(huán)采用P調(diào)節(jié)，均流環(huán)采用PID控制。仿真結(jié)果見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 2臺(tái)并聯(lián)逆變器的電感電流波形

圖6 并聯(lián)逆變器輸出電流和電壓波形

5 實(shí)驗(yàn)及波形

為驗(yàn)證仿真結(jié)果，實(shí)驗(yàn)采用2臺(tái)UPS并聯(lián)，具體的參數(shù)與仿真時(shí)相同，即U1=U2=200V，f=50Hz，輸出電壓設(shè)計(jì)為100V，L=2.7mH，C=4.5μF。

圖7為2臺(tái)逆變器輸出8A電流時(shí)各自輸出的電流，從實(shí)驗(yàn)情況來(lái)看，2臺(tái)逆變器有很好的均流效果。

圖7 2臺(tái)逆變器的輸出電流