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逆變器并聯(lián)運(yùn)行中的均流技術(shù)介紹

作者: 時(shí)間:2012-09-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/159941.htm

3均流方案由于逆變電源輸出是交流量,即使、在穩(wěn)態(tài)下輸出的幅值、頻率及相位均相等,但因各電路參數(shù)及外界擾動(dòng)的差異,其動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程不可能完全一致,所以瞬時(shí)的電壓差不可避免。為限制產(chǎn)生過大的環(huán)流,可在的輸出端串入限流電抗,如圖3所示,設(shè)L1=L2=L,R1=R2=R,則有:=[RL/(2R+2RL+jωL)](+)=GV(+)(7)=(1/jωL+2R)[(-)/2]=GH(-)(8)

限流電抗的加入使環(huán)流降低,有利于并聯(lián),但也降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定精度。因此,限流電抗不宜過大,一般取RLωLR,其中ω為角頻率。

為使各并聯(lián)時(shí)負(fù)載電流均勻分配,可將逆變器的輸出電流與平均負(fù)載電流的偏差值(即環(huán)流值)作為反饋引入控制系統(tǒng),圖4是兩臺逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,其中A1、A2為系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù),Kf1、Kf2為均流反饋系數(shù),GH為環(huán)流產(chǎn)生環(huán)節(jié)傳遞函數(shù),GV為輸出電壓傳遞函數(shù)。則有:=GV(A1Ug1+A2Ug2)(9)=GH(A1Ug1-A2Ug2)(10)

加入均流電路時(shí)′(11)′=GV(A1Ug1′-A2Ug2′)

=GV[(A1(Ug1-Kf1IH)-A2(Ug2-Kf2IH)](12)

設(shè)兩臺逆變電源的A1=A2=A,Kf1=Kf2=Kf,則上兩式變?yōu)椋?img onload="if(this.width>620)this.width=620;" onclick="window.open(this.src)" style="cursor:pointer" height="12" alt="" src="http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20130823/159941_2_17.jpg" width="8" style="zoom: 1" />′(13)′=GV(A1Ug1-A2Ug2)=Uo(14)

式(13)表明,選擇適當(dāng)?shù)木鞣答佅禂?shù)Kf可使2A·Kf·GH1,使IH′IH。可見加入均流環(huán)節(jié)后使IH大大減小,輸出電流I1、I2趨于一致。式(14)表明,加入均流電路后的輸出值未變化,仍然跟蹤給定電壓。

圖5是上述反饋控制方式的原理圖,逆變電源的輸出電流由互感器檢測,經(jīng)整流濾波放大后得到直流電壓UB,它反映了該電源的輸出電流的大小。各電源的UB信號通過電阻RS連到公共均流母線。母線上的電壓UA反映了所有電源UB的平均值。當(dāng)某一逆變電源的輸出電流大于平均負(fù)載電流時(shí),UB>UA時(shí),該電源的控制放大器N1使其給定電壓Ug減小,迫使該電源的輸出電壓降低;反之,使其輸出電壓升高。這樣,通過比較輸出電流與平均負(fù)載電流的偏差值來調(diào)節(jié)輸出電壓,從而達(dá)到均流的目的。

在并聯(lián)的逆變電源系統(tǒng)中,如果逆變單元的頻率,幅值完全相同,但存在一定的相位差,則逆變單元之間會(huì)出現(xiàn)較大的環(huán)流,主要為有功環(huán)流。此時(shí)部分逆變電源將工作在整流狀態(tài);如果頻率和相位一致,幅值有差異,也會(huì)出現(xiàn)環(huán)流,不過此時(shí)部分逆變單元吸收無功功率,另一部分逆變單元輸出無功功率。此外,即使輸出同相位,同頻率,同幅值的正弦波,但因諧波含量有較大的差異,仍存在諧波環(huán)流。下面分析在這些不同情況下的均流控制方法。

圖6兩個(gè)逆變電源并聯(lián)給負(fù)載供電的電網(wǎng)絡(luò)模型

圖7電壓特性曲線

圖8頻率特性曲線

 

圖9主從并聯(lián)系統(tǒng)示意圖



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