分布式并聯(lián)控制
為了實(shí)現(xiàn)逆變電源的真正冗余,即并聯(lián)系統(tǒng)中的每一臺逆變器單元的運(yùn)行都不依賴于其他的逆變器單元,各模塊單元在并聯(lián)系統(tǒng)中地位相同,沒有主次之分,于是提出了一種分布式并聯(lián)控制方式。
分布式并聯(lián)控制方案采用三個平均信號作為逆變器之間的并聯(lián)總線信號,從個框圖中可以看出分布式系統(tǒng)的一般特點(diǎn)。在分布式并聯(lián)系統(tǒng)中,各臺逆變器單元的地位是相等的,當(dāng)檢測到某臺逆變器發(fā)生故障時,可以控制該逆變器單元自動的退出系統(tǒng),而其余的逆變器不受影響。分式控制的并聯(lián)系統(tǒng)解決了集中控制和主從控制中存在的單臺逆變器故障導(dǎo)埋艾整系統(tǒng)癱瘓的缺點(diǎn),使并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性大大地提高。同時,該分布式并聯(lián)控式具有控制原理簡單、易于實(shí)現(xiàn)和均流效果好等特點(diǎn),在并聯(lián)臺數(shù)不多的情況下采用這種方式比較實(shí)用。
分布式控制方案雖然可以使系統(tǒng)以較高的可靠性運(yùn)行,但是隨著并聯(lián)系統(tǒng)中逆變器數(shù)量的增加,逆變器之間的互連線增多,將使整個系統(tǒng)變得復(fù)雜。同時,著各臺逆變器之間距離的增大,使逆變器之間的互連線增長,均流信號容易引干擾,降低了系統(tǒng)的可靠性,尤其是采用模擬控制時,由于連線距離較遠(yuǎn),干擾更為嚴(yán)重。因此,有些公司專門研制了采用光纖進(jìn)行通信的完全無電氣互連線的并聯(lián)方式,提高了分布式并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性,但同時也增加了系統(tǒng)的成本,使控制系統(tǒng)更加復(fù)雜。為降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度,提高并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性,可對分布式并聯(lián)控制方式進(jìn)行改進(jìn)。即只采用一根傳輸逆變器輸出電流平均值信號的均流母線和一根同步信號總線,減少了并聯(lián)系統(tǒng)互連線的數(shù)量。
在改進(jìn)的分布式逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中,同步采用獨(dú)立的電路實(shí)現(xiàn),輸出電流平均值采用模擬電路實(shí)現(xiàn),并通過均流母線傳輸給各個模塊,在這種控制方式中,各模塊的輸出電流采樣信號經(jīng)平均值電路得到每個逆變器所需承擔(dān)的平均負(fù)載電流信號,并與自身的電流比較,將偏差信號反饋給電壓瞬時值調(diào)節(jié)器,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)流的閉環(huán)控制。為了提高并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靜態(tài)均流效果,均流控制單元還將在環(huán)流與輸出電壓綜合后調(diào)節(jié)基準(zhǔn)正弦信號的幅值。同步電路要求每個模塊都向同步總線上發(fā)送同步信號,并從總線上接蛙收第一個到來的同步信號,使各模塊跟蹤第一個到來的同步信號,各模塊沒有主次之分,都處于相同的地位,有利于實(shí)現(xiàn)熱插拔而不影響并聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的冗余。
分布式并聯(lián)控制系統(tǒng)是通過并聯(lián)模塊間的互連線來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓和均流的,其控制原理是將控制權(quán)分散,在逆變電源并聯(lián)運(yùn)行時,各個電源模塊檢測出自身的有功功率和無功功率,通過均流母線傳送到其他并聯(lián)模塊中,與此同時電源模塊本身也接收來自其他模塊的有功功率和無功功率信號進(jìn)行綜合判斷,確定本模塊的有功功率和無功功率基準(zhǔn)。有功功率用來調(diào)整相位,無功功率用來調(diào)整幅值。這樣就可以根據(jù)模塊間的有功功率和無功功率信息來調(diào)整自身的電壓和同步信號的參考值,實(shí)現(xiàn)并聯(lián)系統(tǒng)的均流控制和相位同步。
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