专利名称：逆变器并联控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气控制技术，尤其涉及一种逆变器并联控制系统。
背景技术：
随着城市交通压力的增大，城轨车辆成为越来越重要的轨道交通工具。辅助逆变器作为轻轨车的一部分，其工作的可靠性对整个车辆的运行有很大的影响，如何提高供电可靠性迫在眉睫。现有技术为适应大功率负载的需求，大部分采用辅助逆变器并联控制方案，即将多个逆变单元并联连接，向负载提供电源。辅助逆变器并联控制方案在实际运用中一般存在运行不稳定和环流大的问题，现有技术往往采用电压-频率下垂控制策略来进行输出调
難
iF.0逆变器电压-频率下垂控制原理如
图1所示，并联至交流母线的每个逆变单元包括逆变器1、下垂控制模块、参考电压生成单元3和微调单元O。逆变器I就是能够由脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)控制信号进行控制的PWM逆变器。下垂控制模块包括功率计算单元21和下垂控制单元22。电压-频率下垂法控制策略的实质为:每个逆变单元检测自身输出的电压值u和电流值i ;据此计算有功功率P和无功功率Q ;基于下垂特性曲线得到待调整的输出电压频率指令值Qi和幅值指令值Ei ;然后根据频率指令值和幅值指令值，通过调整PWM控制信号来反相微调逆变器输出电压的幅值`和频率，从而达到有功和无功功率的合理分配。即，对于输出有功功率大的逆变单元，通过`频率下垂特性减小其输出频率，从而减少其有功功率输出；输出有功功率小的逆变单元，通过频率下垂特性增大其输出频率，从而增加其有功功率输出；输出无功功率大的逆变单元，通过幅值下垂特性降低其电压幅值，从而减小其输出无功功率；输出无功功率小的逆变单元，通过幅值下垂特性抬高其电压幅值，从而增大其输出无功功率。即输出功率较少的逆变单元会根据电压-频率下垂特性增加其输出，而输出功率相对较多的逆变单元则相应的减少其输出，并且这种自我调节过程将一直持续下去，直到并联系统达到最小环流点。由于逆变单元内阻很小，其输出外特性会比较“硬”，很小的幅值或相位差都会在并联的逆变单元之间产生很大的系统环流。因而引入电压-频率下垂法控制，就会使其输出特性相应变“软”。逆变单元的输出电压频率和幅值基于如下公式(I)变化:
权利要求1.一种逆变器并联控制系统，包括并联至交流母线的至少两个逆变单元，每个所述逆变单元包括逆变器、下垂控制模块、参考电压生成单元和微调单元，其特征在于，还包括: 母线电压检测单元，用于从交流母线采集母线电压的频率ωκ和幅值Ek ； 频率电压调节环，与所述母线电压检测单元相连，用于根据采集的母线电压的频率和幅值，基于如下公式计算下垂控制模块的空载输出角频率值S ω和下垂控制模块的空载输出电压幅值SE，并分别提供给各逆变单元的下垂控制模块:
2.根据权利要求1所述的逆变器并联控制系统，其特征在于: 在参考电压生成单元和微调单元之间连接`有虚拟感性阻抗，且基于下述公式计算设定的逆变器输出电压值，以供微调单元进行调整:
3.根据权利要求2所述的逆变器并联控制系统，其特征在于: 在所述虚拟感性阻抗和参考电压生成单元之间还配置有低通滤波器，则基于下述公式处理参考电压生成单元输出的参考电压UMf:
4.根据权利要求3所述的逆变器并联控制系统，其特征在于:所述虚拟感性阻抗和低通滤波器分别采用集成有控制算法的控制器实现。
专利摘要本实用新型提供一种逆变器并联控制系统，该系统包括并联至交流母线的至少两个逆变单元，每个逆变单元包括逆变器、下垂控制模块、参考电压生成单元和微调单元，还包括母线电压检测单元和频率电压调节环，用于根据采集的母线电压的频率和幅值，计算空载输出角频率值δω和空载输出电压幅值δE，并分别提供给各逆变单元的下垂控制模块；下垂控制模块用于计算输出给第j个逆变单元的频率指令值ωj和幅值指令值Ej，并提供给参考电压生成单元，以形成参考电压uref。本实用新型所提供的逆变器并联控制系统，通过增设对整个逆变系统的电压-频率调节，能够有效适应于负载波动时的电压调节。
文档编号H02M7/53GK202931221SQ20122047479
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者王乃福, 江海涛, 牟岩, 徐从谦 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心