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分布式並聯控制

2015-11-18 08:00:15 点击:1364

爲了實現逆變電源的真正冗余,即並聯系統中的每一台逆變器單元的運行都不依賴于其他的逆變器單元,各模塊單元在並聯系統中地位相同,沒有主次之分,于是提出了一種分布式並聯控制方式。


分布式並聯控制方案采用三个平均信号作为逆变器之间的并联总线信号,从个框图中可以看出分布式系统的一般特点。在分布式并联系统中,各台逆变器单元的地位是相等的,当检测到某台逆变器发生故障时,可以控制该逆变器单元自动的退出系统,而其余的逆变器不受影响。分式控制的并联系统解决了集中控制和主从控制中存在的单台逆变器故障导埋艾整系统瘫痪的缺点,使并联系统的可靠性大大地提高。同时,该分布式并联控式具有控制原理简单、易于实现和均流效果好等特点,在并联台数不多的情况下采用这种方式比较实用。

分布式控制方案虽然可以使系统以较高的可靠性运行,但是随着并联系统中逆变器数量的增加,逆变器之间的互连线增多,将使整个系统变得复杂。同时,着各台逆变器之间距离的增大,使逆变器之间的互连线增长,均流信号容易引干扰,降低了系统的可靠性,尤其是采用模拟控制时,由于连线距离较远,干扰更为严重。因此,有些公司专门研制了采用光纤进行通信的完全无电气互连线的并联方式,提高了分布式并联系统的可靠性,但同时也增加了系统的成本,使控制系统更加复杂。为降低系统的复杂程度,提高并联系统的可靠性,可对分布式並聯控制方式进行改进。即只采用一根传输逆变器输出电流平均值信号的均流母线和一根同步信号总线,减少了并联系统互连线的数量。

在改進的分布式逆變器並聯系統中,同步采用獨立的電路實現,輸出電流平均值采用模擬電路實現,並通過均流母線傳輸給各個模塊,在這種控制方式中,各模塊的輸出電流采樣信號經平均值電路得到每個逆變器所需承擔的平均負載電流信號,並與自身的電流比較,將偏差信號反饋給電壓瞬時值調節器,從而實現環流的閉環控制。爲了提高並聯系統的穩定性和靜態均流效果,均流控制單元還將在環流與輸出電壓綜合後調節基准正弦信號的幅值。同步電路要求每個模塊都向同步總線上發送同步信號,並從總線上接蛙收第一個到來的同步信號,使各模塊跟蹤第一個到來的同步信號,各模塊沒有主次之分,都處于相同的地位,有利于實現熱插拔而不影響並聯系統運行,可以實現系統的冗余。

分布式並聯控制系统是通过并联模块间的互连线来实现稳压和均流的,其控制原理是将控制权分散,在逆变电源并联运行时,各个电源模块检测出自身的有功功率和无功功率,通过均流母线传送到其他并联模块中,与此同时电源模块本身也接收来自其他模块的有功功率和无功功率信号进行综合判断,确定本模块的有功功率和无功功率基准。有功功率用来调整相位,无功功率用来调整幅值。这样就可以根据模块间的有功功率和无功功率信息来调整自身的电压和同步信号的参考值,实现并联系统的均流控制和相位同步。