CN114928104B 单相逆变器并联控制装置和控制方法 （上海海事大学）

本发明公开了一种单相逆变器并联控制装元用于采集公共负载两端的第一电压信号和相功率计算得到相应的逆变器输出的有功功率信发明在生成PWM信号过程中通过电压电流双闭环使得本发明能够解决传统下垂控制方法在孤岛2若干组控制驱动单元，每一组控制驱动单元与所述公共负载和PWM信号对相应的逆变器中的功率开关管进行通有功电压积分子模块，分别与每一控制驱动单元中的幅值误前馈信号和所述有功电压下垂子模块获得的增益处理后的有功功率信号积分得到第二电无功电压积分子模块，分别与每一控制驱动单元中的电网频率电压角频率和所述无功频率下垂子模块获得的增益处理后的无功功率信号积分得到第三述电压合成模块用于合成所述第二电压信号和所述第三电压信号得到第四虚拟阻抗模块，与每一控制驱动单元中相应的电流传感器连接，所于根据所述电流传感器采集的主电路电流信号计算流P控制模块用于根据所述主电路电流信号对所述第七电压信号进行比例控制，并输出第3DSP控制及功率计算模块，分别与所述电压传感器和所述电流传感制及功率计算模块用于对所述第一电压信号和所述主电路电流信号进行数字处理并进行功率计算得到相应的逆变器输出的有功功率信幅值误差前馈子模块，与相应的所述电压传感器连接，所述保护开关，分别与所述DSP控制及功率计算模块、所述PWM生6.如权利要求1所述的单相逆变器并联控制装置，其特征在于，所述公共负载为纯电7.基于如权利要求1-6中任一项的单相逆变器并联控制装置的单相逆变器并联控制方采集公共负载两端的第一电压信号和逆变器受控单元的主电路电确定额定电压前馈信号，并对所述有功功率信号进行增益处理馈信号和增益处理后的有功功率信号积分得到第二给定相应的所述逆变器输出电压的额定电压角频率，并对所述无处理，以及根据所述额定电压角频率和增益处理后的无功功率信号积分得到第三电压信合成所述第二电压信号和所述第三电压信号得到第四电压信号4对所述第四电压信号和所述第六电压信号相减后的信号与所述第五电压信号的误差根据所述第八电压信号生成PWM信号，并通过所述PWM信号对相应的5所述PWM信号对相应的逆变器中的功率开关管进行通断6[0016]DSP控制及功率计算模块，分别与所述电压传感器和所述电流传感器连接，所述DSP控制及功率计算模块用于对所述第一电压信号和所述主电路电流信号进行数字处理并进行功率计算得到相应的逆变器输出的有功功率信号和无功功[0019]有功电压下垂子模块，与所述DSP控制及功率计算模块的有功功率信号输出端连[0022]无功频率下垂子模块，与所述DSP控制及功率计算模块的无功功率信号输出端连[0027]电压合成模块，分别与所述有功电压积分子模块和所述无功电压积分子模块连接，所述电压合成模块用于合成所述第二电压信号和所述第三电压信号得到第四电压信7述电流P控制模块用于根据所述主电路电流信号对所述第七电压信号进行比例控制，并输开关管连接，所述DSP控制及功率计算模块在检测到相应的主电路电流大于预设电流阈值功率计算得到相应的逆变器输出的有功功率信压前馈信号和增益处理后的有功功率信号积分得到[0042]对所述第四电压信号和所述第六电压信号相减后的信号与所述第五电压信号的[0045]本发明通过采集公共负载两端的第一电压信号和逆变器受控单元的主电路电流8[0052]图6为本发明一实施例提供的两台单相逆变器并机瞬间的逆变器瞬时电压波形[0056]图1为本发明一实施例提供的单相逆变器并联控制装置的受控单元20中的并联开关S的第二端相连具有第一结点，各组逆变器受控单元20中的滤波制驱动单元30用于采集公共负载10即负载R两端的第一电压信号和相应的逆变器受控单元20的主电路电流信号，并进行功率计算得到相应的逆变器N输出的有功功率信号和无功功率信号，以及根据有功功率信号和无功功率信号生成得到PWM(Pulsewidthmodulationwave，脉冲宽度调制)信号，并通过PWM信号对相应的逆变器N中的功率开关管进行通断控制。9第二并联开关S2闭合即第二逆变器N2并联上第一逆变器N1，通过示波器观察系统的各项指管和/或绝缘栅双极型晶体管的反串联，并由控制驱动单元30中的DSP(DigitalSignal集相应的主电路电流信号即流经滤波电感L的电流信号，然后输入到DSP中进行数字处理，负载10两端的第一电压信号；电流传感器312串联在相应的逆变器受控单元20中的滤波电感L和逆变器之间，电流传感器312用于采集相应的逆变器受控单元20的主电路电流信号；算模块32用于对第一电压信号和主电路电流信号进行数字处理并进行功率计算得到相应[0064]具体的，可实时检测逆变器Ni的输出电压即第一电压信号Vi和滤波电感Li的电流测到的逆变器输出电压即第一电压信号与给定的参考电压幅值即额定电压信号E*的误差率频率控制模块34包括电网频率给定子模块341和无功频率下垂子模[0070]其中，电网频率给定子模块341用于给定相应的所述逆变器输出电压的额定电压角频率ω*；无功频率下垂子模块342与DSP控制及功率计算模块32的无功功率信号输出端无功频率下垂子模块342连接，所述无功电压积分子模块352用于根据额定电压角频率ω*和增益处理后的无功功率信号积分得到第三电压反馈模块37与相应的电压传感器311连接，电压反馈模块37用于对第一电压信号进行增38用于根据相应的主电路电流信号计算得到第频率下垂获得的电压信号所对应的角频率和预同步压电流双环控制模块39包括电压PI控制子模块391和电流P控模块38连接，所述电压PI控制子模块391用于对第四电压信号和第六电压信号相减后的信uref即第四电压信号值相减得到一电压信号值，再对此电压信号值与电压反馈模块37输出[0082]其中，Z(s)为未加虚拟阻抗前的逆变器自身输出阻抗，RD为加入的虚拟阻抗值，pp[0086]需要说明的是，虚拟阻抗模块38选取虚拟阻抗是根据Zv(s第八电压信号生成PWM信号，并通过PWM信号对相应的逆变器中的功率开关管进行通断控DSP控制及功率计算模块32在检测到相应的主电路电流大于预设电流阈值时，可控制保护[0096]本实施例中，DSP控制及功率计算模块32实时获取电流传感该信号一旦超出设定的电流阈值，则立刻切断驱动信号即PWM信号，以起到保护系统的作[0099]步骤S1：采集公共负载两端的第一电压信号和逆变器受控单元的主电路电流信前馈信号和增益处理后的有功功率信号积分得增益处理，以及根据额定电压角频率和增益处理后的无功功率信号积分得到第三电压信[0109]进一步的，可通过DSP控制及功率计算模块对虚拟阻抗模块的取值与电流传感器速稳定到输出电压额定值。图7为本申请实施例提供的两台单相逆变器并联有功功率波形方法利用了线路阻抗呈阻性时有功-电压(P-E)和无功-频率(Q-f)的下垂特性，与有功-频电路电流信号，并进行功率计算得到相应的逆变器输出的有功功率信号和无功功率信号，双