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分布式并联控制

2015-11-18 08:00:15 点击:510

为了实现逆变电源的真正冗余,即并联系统中的每一台逆变器单元的运行都不依赖于其他的逆变器单元,各模块单元在并联系统中地位相同,没有主次之分,于是提出了一种分布式并联控制方式。


分布式并联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,可对分布式并联控制方式进行改进。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。

在改进的分布式逆变器并联系统中,同步采用独立的电路实现,输出电流平均值采用模拟电路实现,并通过均流母线传输给各个模块,在这种控制方式中,各模块的输出电流采样信号经平均值电路得到每个逆变器所需承担的平均负载电流信号,并与自身的电流比较,将偏差信号反馈给电压瞬时值调节器,从而实现环流的闭环控制。为了提高并联系统的稳定性和静态均流效果,均流控制单元还将在环流与输出电压综合后调节基准正弦信号的幅值。同步电路要求每个模块都向同步总线上发送同步信号,并从总线上接蛙收第一个到来的同步信号,使各模块跟踪第一个到来的同步信号,各模块没有主次之分,都处于相同的地位,有利于实现热插拔而不影响并联系统运行,可以实现系统的冗余。

分布式并联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。