三相PWM变换器并联均流控制电路的制作方法

本发明涉及一种三相交流电网中使用并联的三相pwm变换器的均流控制电路，属于交流配电网络的电路装置。

背景技术：

1、在光储充一体化设备中，三相pwm变换器担负着连接直流母线与交流电网的重要功能。为了提高光储充一体化设备容量，往往将两个三相pwm变换器并联运行。均流控制是三相pwm变换器并联运行的关键技术，如果不能实现均流，变换器之间的环流将导致并联系统产生局部过热的情况，造成设备的损耗，从而降低系统可靠性。

2、现有技术文献“陈宏志，王旭，刘建昌等署名的《基于阻抗匹配模式的并联逆变器均流方法》载于《电机与控制学报》,2012,16(08)：36”提出了通过抑制输入电流和直流电压中的谐波可以有效解决主、辅整流器间的环流问题。但是这种方案受负载特性影响较大，也不适用于多组pwm变换器并联控制的情况。

3、现有技术文献“sun j，tang x，xing y，chen b，wu h，sun k.current sharingcontrol of interleaved llc resonant converter with hybrid rectifier.conferenceproceedings-ieee applied power electronics conference andexposition, vol. 2019, pp. 2223-2227.”提出在整流器中采用有源开关，调节有源开关的占空比，进而补偿各模块的电压增益，可以获得良好的均流性能。现有技术文献“李文善,温旭辉，张剑署名的《ac/dc整流器并联均流新型下垂控制策略》载于《电机与控制学报》,2020,24(07):62”提出了一种基于等效阻抗差的改进型下垂控制策略，并应用于解决中小型运载器的供电系统中三相pwm变换器的均流问题。仿真和实验结果表明此策略能够在降低母线电压衰减的基础上实现均流。但是这些方案在等效阻抗较小的场合将导致三相pwm变换器输出电流中出现较大的纹波。

4、因此有必要研究一种对三相pwm变换器寄生参数具有自主适应能力以及主动均流能力的控制电路。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何使两个并联的三相pwm变换器电路能够实现均流控制。

2、本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种三相pwm变换器并联均流控制电路，涉及的三相pwm变换器是并联运行于三相交流电网和直流母线之间的两个结构相同的第一三相pwm变换器和第二三相pwm变换器，所述第一三相pwm变换器含有第一控制单元电路，所述第二三相pwm变换器含有与第一控制单元电路相同结构的第二控制单元电路，所述第一控制单元电路和第二控制单元电路均包括电网电压采样单元电路、电感电流采样单元电路、驱动单元电路、母线电压采样单元电路和dsp单元电路，所述dsp单元电路包括第一abc/dq变换器、第二abc/dq变换器、锁相器、双闭环调节器、加法器、减法器和下垂系数控制器；所述第一控制单元电路和第二控制单元电路构成所述并联均流控制电路；

3、当第一控制单元电路中第二abc/dq变换器的d轴电流id1大于第二控制单元中第二abc/dq变换器的d轴电流id2时，调节第一控制单元中下垂系数控制器的下垂系数k自加一个调节分辨率ε；当第一控制单元中第二abc/dq变换器的d轴电流id1小于第二控制单元中第二abc/dq变换器的d轴电流id2时，调节第一控制单元中下垂系数控制器的下垂系数k自减一个调节分辨率ε；

4、当第二控制单元中第二abc/dq变换器的d轴电流id2大于第一控制单元中第二abc/dq变换器的d轴电流id1时，调节第二控制单元中下垂系数控制器的下垂系数k自加一个调节分辨率ε；当第二控制单元中第二abc/dq变换器的d轴电流id2小于第一控制单元中第二abc/dq变换器的d轴电流id1时，调节第二控制单元中下垂系数控制器的下垂系数k自减一个调节分辨率ε。

5、进一步，所述pwm变换器还包括网侧滤波电容、网侧滤波电感、三相t型桥臂和直流母线电容，所述三相交流电网、网侧滤波电容、网侧滤波电感、三相t型桥臂、直流母线电容和直流母线依次电连接，所述电网电压采样单元电路的三个输入端对应接至所述网侧滤波电容与三相交流电网的连接处，所述电感电流采样单元电路的三个输入端对应接至所述网侧滤波电感的三个输入端；所述母线电压采样单元电路的两个输入端分别采集第一直流母线滤波电容cbus1和第二直流母线滤波电容cbus2的电压；

6、所述电网电压采样单元电路的输出端连接第一abc/dq变换器的第一输入端，所述电感电流采样单元电路的输出端连接第二abc/dq变换器的第一输入端，所述第一abc/dq变换器的输出端连接所述锁相器的输入端，所述锁相器的输出端同时连接第一abc/dq变换器的第二输入端、第二abc/dq变换器的第二输入端和双闭环调节器的第三输入端；所述第二abc/dq变换器的第一输出端输出d轴电流id并同时连接所述双闭环调节器的第一输入端、所述下垂系数控制器的第一输入端和另一个pwm变换器中的下垂系数控制器的第一输入端；所述第二abc/dq变换器的第二输出端连接所述双闭环调节器的第二输入端；

7、所述母线电压采样单元电路的第一输出端、第二输出端分别连接所述加法器的第一输入端、第二输入端，所述加法器的输出端连接所述双闭环调节器的第四输入端，所述下垂系数控制器的输出端连接至所述减法器的第二输入端，所述减法器的第一输入端输入直流母线的给定电压值 uref；所述减法器的输出端连接所述双闭环调节器的第五输入端，所述双闭环调节器的输出端连接所述驱动电路单元的输入端，所述驱动单元电路的输出端与三相t型桥臂中各开关管相连。

8、进一步，所述电网电压采样单元电路采样所述三相交流电网的电压，经过abc/dq变换得到所述三相交流电网的电压的d轴分量和q轴分量；

9、所述锁相器根据所述三相交流电网的电压的d轴分量和q轴分量获得所述三相交流电网的电压相位，并送回第一abc/dq变换器和第二abc/dq变换器；

10、所述电感电流采样单元电路采样所述网侧滤波电感的电流，经过abc/dq变换得到所述三相交流电网的电流的d轴电流和q轴电流，并送入所述双闭环调节器；d轴电流经过下垂系数控制器放大k倍后与直流母线电压给定值uref做差值并将差值送入双闭环调节器；所述差值是经过下垂控制后的母线电压给定值ubus_ref；

11、所述母线电压采样单元电路采样两个直流母线电容的电压相加后作为直流母线电压并送入双闭环调节器；所述双闭环调节器根据d轴电流、q轴电流、直流母线电压、差值和电压相位进电压电流双闭环控制并形成各开关管驱动信号；

12、所述驱动单元电路根据各开关管驱动信号生成各开关管驱动电压并给到各开关管的门极。

13、进一步，调节分辨率ε取值是0.005-0.0005。

14、本发明的有益效果是：本发明通过两个pwm变换器中的两个下垂系数控制器，根据两个pwm变换器的两个d轴电流之间的关系来分别调整两个pwm变换器的两个下垂系数k，从而改变输出阻抗，最终实现均流控制。例如：当第一pwm变换器d轴电流id大于第二pwm变换器d轴电流id2时，第一pwm变换器为实现均流，通过增大输出阻抗来减小其d轴电流id，故其下垂系数控制器将第一pwm变换器的下垂系数k自加一个调节分辨率ε；当第一pwm变换器d轴电流id小于第二pwm变换器d轴电流id2时，第一pwm变换器为实现均流，则通过减小输出阻抗来增大d轴电流id，故其下垂系数控制器将下垂系数k自减一个调节分辨率ε；根据以上逻辑，下垂系数控制器每个开关周期对现有下垂系数k进行自加或自减一次。第二pwm变换器中的下垂系数控制器工作逻辑与第一pwm变换器相同。