【《逆变器并联控制策略分析综述》2400字】

逆变器并联控制策略分析综述目录TOC\o"1-3"\h\u19569逆变器并联控制策略分析综述 133161.1并联逆变器系统简介 138961.2逆变器并联系统的等效模型 2285961.1.1单台逆变器主电路 2164681.1.2单台逆变器的等效模型 3164871.1.3逆变器并联运行的等效模型 3209351.3逆变器并联运行的原理 4293311.3.1并联系统环流分析 4134021.3.2逆变器并联的基本原理 51.1并联逆变器系统简介在电源变换技术中有一个很重要的研究方向就是扩大电源的容量，而利用多台逆变器并联运行的控制技术就可以实现电源容量的扩大。这几年在研究领域发展了很多拓扑结构，一种是独立直流源拓扑，另一种是共用直流电源拓扑。1．独立直流源拓扑独立直流源拓扑如图2-1所示，但是独立直流源的拓扑结构中有着很多的缺点：(1)当在并联运行的状态时的逆变器电源，要求逆变器具有相同的输出电压特性，这是逆变器为了保证输出相同和逆变电源之间环流的抑制。假如在每个独立直流电压源的电压不一样的情况下，我们希望得到一样的输出电压特性，这就要求每台逆变器的驱动电路要输出不同的SPWM波。但是这样的话，各台并联逆变器之间将会形成某些高次谐波电流，进而影响到逆变器的并联系统；(2)每个直流源的响应不同时，每台逆变器即使处于稳态中也会形成环流。(3)逆变器输出电压的幅值和相位的完全相同，在逆变器的并联系统中是不可能严格的出现的，会产生环流。图2-1独立直流源逆变器并联系统框图2．共用直流电源的系统结构图2-2共直流源逆变器并联系统框图如图2-2，共用直流电源的拓扑结构虽然没有上述问题。但在桥臂的装置在导通失败是，直流电源会干涉其他模块动作，有可能使环流造成的影响依然存在。1.2逆变器并联系统的等效模型1.1.1单台逆变器主电路逆变器的主电路拓扑如图2-3所示。该拓扑是全桥式逆变。图2-3全桥式逆变器的主电路拓扑1.1.2单台逆变器的等效模型逆变器空载输出电压是U0，i0是逆变器输出电流。X和R分别是等效之后的电抗和电阻。UX、UR分别X和R两端的电压，UL是负载ZL两端的电压，ZL为负载。图2-4单台逆变器的等效模型由基尔霍夫电压定律可得：U0=U根据上式可以得到如图2-5的矢量图：图2-5逆变器输出电压的矢量图1.1.3逆变器并联运行的等效模型根据图2-6，X1、R1是逆变器1的等效输出感抗和电阻；X2、R2是逆变器2的等效输出感抗和电阻；Z0是负载。U0∠00是两逆变器并联供给负载电压，即节点处的电压。U01∠φ1是逆变器1的空载输出电压；U02∠φ2是逆变器2的空载输出电压；I01是逆变器1的输出电流；I02是逆变器2的输出电流；I0是负载电流。等效模型能得到以下方程组：U01∠当R1=R2=R，X1=X2=X时，求解上述方程可得：I01=R1<<X1，R2<<X2，所以上式又能够简化成：I01=从（2-4）式我们能够得到，逆变器并联系统的环流和负载电流共同构成输出电流。图2-6两逆变器并联运行的等效模型1.3逆变器并联运行的原理这里先对逆变器的并联模块之间的环流来进行分析，随后再介绍逆变器并联运行的工作原理。1.3.1并联系统环流分析上文，对两个逆变器的并联等效模型进行了详细的分析。由上面的分析可知：各逆变器之间存在着电压的差异，因此也就存在着环流。逆变器环流为：IH由式（2-5）可知，输出电压的相位和幅值对于逆变器环流有着很大的影响。可以按下面的几种情况，对环流进行分析:1.当输出电压幅值不同但相位一致，即：φ2IH实际上φ很小，所以sinφ≈0,cosIH当输出电压幅值不同，相位相同时，主要用于无功环流，电压幅值小的决定着环流的方向。1.当输出电压的幅值相同但是相位不同时，即φ1IH由于实际上φ很小，所以sinφ1IH式(2-9)说明：当输出电压的相位不同，幅值一样时，主要用于有功环流；3.当输出电压的幅值不同，相位也不一样时：即φ11.3.2逆变器并联的基本原理由于上面的分析，我们能够得到的环流结论说明：由于无功环流分量主要是幅值的改变而引起的，有功环流分量主要是相位的改变而引起的，对于有功和无功这两种环流来说，无功环流减小是因为幅值差的减小；有功环流减小是因为相位差的减小。构成并联运行的交流电源系统的逆变器电源模块中，并联运行各模块的输出的交流电运行更加难。因为：各个并联模块之间输出电压相位和幅值存在差异引起逆变器电源模块各部分之间环流形成，且环流形成会带来如毁坏电源装置，提高并联系统的损耗，加重元器件的负担等一系列非常严重的伤害，还有可能导致中断电源和击溃并联系统等等更严重的后果。让输出电压相位与幅值保持一样是抑制环流的方法。确保电压相位与幅值在各电源模块间相同，是使整个并联系统正常运行的前提。相位差是因为频率差引起，确保各电源模块频率一样是实现电压相位相同的方法。因此，实际系统中必须确保逆变器输出电压幅值