PWM逆變器的控制及并聯(lián)運(yùn)行控制研究.pdf

1、數(shù)字控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高性能逆變器的關(guān)鍵技術(shù)之一，并聯(lián)運(yùn)行控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)模塊化、高可靠性冗余逆變電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)。隨著數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)的迅速發(fā)展和逆變電源系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，數(shù)年來上述問題一直是電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　 本文對(duì)PWM(Pulse Width Modulation)逆變器的數(shù)字控制方法和技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，建立了逆變器系統(tǒng)的等效數(shù)學(xué)模型，研究了調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。提出了利用數(shù)字調(diào)制信號(hào)中心值對(duì)數(shù)字

2、電壓基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的方法，有效地消除了數(shù)字運(yùn)算截?cái)嗾`差累積等因素造成的輸出變壓器直流偏磁問題；提出了一種采用電壓電流雙閉環(huán)控制與重復(fù)控制相結(jié)合的復(fù)合控制策略，有效地改善了逆變器帶非線性負(fù)載的輸出特性。
　　 提出了一種基于電力線通信（PLC）的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方法，將并聯(lián)控制解耦成為基準(zhǔn)同步控制和輸出均流控制，簡(jiǎn)化了并聯(lián)控制尤其是模塊熱插拔控制的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了很好的均流特性。各并聯(lián)模塊之間首先交換電壓基準(zhǔn)信號(hào)的相位信

3、息，直接據(jù)此分別調(diào)節(jié)各自電壓基準(zhǔn)信號(hào)的頻率、達(dá)到相互同頻同相，并且在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)也始終進(jìn)行電壓基準(zhǔn)信號(hào)的同步控制，在此基礎(chǔ)上，模塊間交換輸出電流或功率信息，結(jié)合電壓調(diào)節(jié)器統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)逆變橋PWM脈寬調(diào)節(jié)。
　　 研究了基于同步母線的電壓基準(zhǔn)同步控制，采用線與邏輯方法在逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)同步控制；提出了基于電力線通信（PLC）的基準(zhǔn)同步控制方法，各模塊均根據(jù)相同的相位參考信號(hào)計(jì)算各自方波同步信號(hào)的相位，在各逆變器之間傳遞各方波同步

4、信號(hào)的頻率和相位差信息，據(jù)此調(diào)節(jié)各基準(zhǔn)信號(hào)的相位，實(shí)現(xiàn)各逆變器基準(zhǔn)相位信號(hào)始終保持同頻同相。
　　 提出了一種基于功率差調(diào)節(jié)的逆變器輸出均流控制方法，各模塊分別計(jì)算本機(jī)輸出的有功功率和無功功率，經(jīng)PLC交換相互之間的輸出有功功率差和無功功率差，利用功率差異信息調(diào)節(jié)各自電壓基準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度。提出了功率調(diào)節(jié)累加算法，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載功率的均分。
　　 逆變器中通常采用輸出有效值調(diào)節(jié)以獲得好的負(fù)載調(diào)整率。本文研究了帶輸出有效值調(diào)

5、節(jié)逆變器分布式并聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)流特性，揭示了均流控制與有效值調(diào)節(jié)之間的互相妨礙，提出了一種克服逆變器中輸出有效值調(diào)節(jié)器影響均流效果的控制方法，在各模塊中將其輸出電流有效值或其輸出環(huán)流信號(hào)引入輸出電壓有效值調(diào)節(jié)算法，能夠兼顧實(shí)現(xiàn)并聯(lián)系統(tǒng)很好的負(fù)載調(diào)整率和均流精度。
　　 將上述研究的正弦波PWM逆變器并聯(lián)運(yùn)行控制的原理和實(shí)現(xiàn)方法推廣應(yīng)用到U/f控制三相通用變頻器并聯(lián)系統(tǒng)中，在規(guī)定的輸出頻率變化范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩模塊的電壓基準(zhǔn)信號(hào)同頻同相；采