一种基于分布式的逆变电源并联控制技术及实现

分布式发电系统中双向逆变器控制关键技术研究共3篇分布式发电系统中双向逆变器控制关键技术研究1随着现代社会对清洁能源和能源安全的需求越来越高，分布式发电系统成为一种重要的解决方案。

而双向逆变器是分布式发电系统中的核心设备之一，负责将太阳能、风能等直流电能转换为交流电并注入电网，同时也能将电网中的交流电转换为直流电进行储能。

而如何控制双向逆变器的运行，成为分布式发电系统中的关键技术之一。

双向逆变器控制技术研究的目标是在确保电力系统稳定的前提下，提高分布式发电系统的功率质量，降低运行成本，保证能源的可靠性和经济性。

一、控制策略的设计双向逆变器可采用传统PID控制策略或模型预测控制策略。

传统PID控制策略主要是通过调节控制器参数和调整开关频率，实现电压、电流等参数的控制。

而模型预测控制策略则是通过对逆变器和负载的建模，及对未来控制信号进行预测，选择最佳的控制策略。

二、功率控制的实现双向逆变器的功率控制模式可采用PQ控制模式或者PV控制模式。

在PQ控制模式下，逆变器优先控制系统的有功功率，当有功功率满足要求时，再控制无功功率。

而PV控制模式则是优先控制系统的电压，当电压满足要求时，再控制有功功率。

三、过电流保护的设计在双向逆变器的运行过程中，可能会发生过电流的情况，需要进行保护，以避免设备和系统的损坏。

具体的保护方式可采用定时保护、熔断保护和电子断路器保护等方式。

四、多机协同控制的研究对分布式发电系统中的多台逆变器进行协同控制，可实现最优的功率分配和优化控制。

在协同控制中，需要考虑逆变器之间的互相影响以及电力系统的稳定。

可采用分布式控制方案，将双向逆变器的控制任务分解到不同单元进行控制，并在系统进行高速数据通信，以协调各逆变器之间的功率分配和控制。

总之，双向逆变器控制技术的研究与应用，将会为分布式发电系统的发展提供支持，实现电力系统的智能化和高效运行随着分布式发电系统的迅速发展和应用，双向逆变器作为其中的关键设备之一，其控制技术的研究和应用具有重要的意义。

基于分布式控制的DC/DC变换器并联系统自动交错方案引言较之传统的单电源供电而言，并联电源具有很多优点，如可实现大容量、高效率，能够达到较高的可靠性，能够根据需要配置成为冗余系统，能够实现电源的模块化等。

而几个DC/DC模块并联运行时，如果能够实现各模块的交错运行，则可以减小总的电压和电流纹波幅值，提高纹波频率，从而提高输出电压电流的质量。

对一台CCM模式运行的N模块并联电源系统而言，实现交错运行将使得系统的纹波幅值较之单模块大为减小，而纹波频率则提高N倍。

交错运行方案已被广泛采用于DC/DC并联电源系统中，不过现有方案多采用集中式控制，通过一个独立的控制模块产生一系列频率相同而相位差为2πPN的触发脉冲来驱动相应的变换器。

这种方案优点是控制简单，但其缺点也显而易见，即该方案难以适应模块数目变化的情况。

此外集中控制单元的采用也使得系统的可靠性极大地取决于控制单元的可靠性，提高了系统的运行风险。

为了解决集中式控制的不足，有文献提出了一种基于交错线的自动交错控制方案，该方案采用分布式控制，能够适应模块数目变化的情况，而且分布式控制的采用也降低了系统由于集中式控制单元而带来的运行风险。

较之传统的集中式控制方案而言，这种控制方案的优势是很明显的，但其缺点也很明显，那就是交错线的引入一方面使得系统的模块化无法真正实现，另一方面，交错线极易受到干扰，这使得系统的可靠性受到影响。

为了解决现有交错运行控制方案的缺点，本文研究了一种无交错线自动交错控制方案，这种方案采用分布式控制，而且不需要交错线，能够提高系统运行的可靠性，并且实现真正的模块化。

无交错线自动交错原理基于无交错线自动交错控制方案的三模块并联系统的电路结构图如图1所示，其中主电路采用普通BUCK变换器。

由于模块2、3的结构与模块1完全一样，故而简化之。

图1 三模块并联系统结构图从图1可以看出，三个参与并联的模块只有输出端通过负载相互连接，此外模块之间再无其他连接线。

一种基于DSP的逆变电源并联运行控制系统
秦娟英;陕周荣
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2004(021)004
【摘要】介绍了一种基于DSP的逆变电源并联运行控制系统的实现方法,简要地介绍了TMS320LF2407A数字信号处理器芯片的特点,阐明了系统的软、硬件结构和工作原理,并给出了部分实验数据和结果.实验结果表明,该系统能够达到比较理想的并联运行控制效果.
【总页数】4页(P16-18,21)
【作者】秦娟英;陕周荣
【作者单位】武汉理工大学,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,湖北,武汉,430070【正文语种】中文
【中图分类】TM464;TP273
【相关文献】
1.基于DSP的并联式大功率脉冲MIG焊逆变电源系统 [J], 吴开源;程佳;黄玺
2.一种基于SPWM的逆变电源并联运行参数设计及控制策略仿真 [J], 关冠晖;傅伟豪
3.多台逆变电源并联冗余运行控制系统的研制 [J], 周杭霞;徐旭涛;胡炳孝;刘砚秋
4.基于DSP的逆变电源并联运行控制技术的研究 [J], 姜凤华;丁喆;张虎;赵静;杨卫国
5.一种基于SPWM的逆变电源并联运行参数设计及控制策略仿真 [J], 关冠晖;傅伟豪
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逆变器论文：三相逆变器并联技术研究【中文摘要】随着新能源的快速发展,微电网技术和分布式发电技术变得日益重要。

在交流微网中,分布式电源可以经过三相逆变器后并联到交流母线上向负载供电。

本文研究微电网处于离网独立运行时的三相逆变器并联控制技术。

三相逆变器并联的控制目标是各台逆变器输出电流均流和负载功率均分。

首先建立基于旋转坐标系下三相逆变器的数学模型,在此基础上实现对三相逆变器的电压电流双闭环SVPWM控制。

然后分析并联逆变器主电路和环流产生的原理。

通过开环控制逆变器并联和双闭环控制逆变器并联两种情况的仿真,研究了无并联均流控制时并联逆变器的环流情况。

其次研究了并联逆变器的主从控制策略。

本文采用一种公共电压调节器的主从控制策略。

主逆变器采用电压电流双闭环控制,从逆变器采用单电流闭环控制。

从逆变器的电流指令都由主逆变器电压环输出给定。

再次研究了并联逆变器的无互联线下垂特性控制。

通过分析传统下垂特性控制的基本原理,发现传统下垂特性控制存在动态响应慢、输出电压和频率存在稳态偏差的缺点。

因此本文提出了一种改进的下垂特性控制,在下垂公式中加入功率的微分项来提高动态性能,加入高通滤波器来消除稳态电压幅值和频率的偏差。

本文还研究了微网变流器在...【英文摘要】Micro-grid technology and distributed generation technology with the rapid development of renewable energy become increasingly important.The distributedgenerations in AC Microgrid can be connected to AC bus by three phase inverter. The control method of parallel three-phase inverters is researched in the paper. Parallel three-phase inverter control objective is sharing the output current of the inverters and power flow of load.Firstly, the mathematical model of the three-phase inverter based on the rot...【关键词】逆变器并联均流下垂特性并网和离网切换【英文关键词】inverter parallel operation current sharing droop characteristic【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】三相逆变器并联技术研究致谢5-6摘要6-7ABSTRACT7 1 引言11-19 1.1 研究背景及意义11-13 1.1.1 分布式发电及微电网概述11-12 1.1.2 逆变器并联技术在微网中的应用12-13 1.2 逆变器并联技术13-17 1.2.1 逆变器并联技术的分类13-17 1.2.2 微网变流器的并网和离网切换控制17 1.3 研究内容17-19 2 三相逆变器双闭环SVPWM控制及无均流控制并联仿真19-47 2.1 三相逆变器的电压电流双闭环SVPWM控制19-29 2.1.1 三相逆变器在两相旋转坐标系下的数学模型19-21 2.1.2 三相逆变器的电压电流双闭环控制21-22 2.1.3 空间矢量控制原理及仿真模型22-27 2.1.4 双闭环控制逆变器输出阻抗计算27-29 2.2 三相逆变器并联电路分析29-32 2.2.1 三相逆变器并联主电路29 2.2.2 并联三相逆变器的环流分析29-32 2.3 开环控制下并联逆变器仿真32-37 2.4 双闭环控制下逆变器并联仿真分析37-47 2.4.1 电压环PI参数对环流的影响38-42 2.4.2 双闭环控制下逆变器并联仿真42-47 3 并联逆变器的主从控制原理及仿真47-57 3.1 主从并联控制原理47-48 3.2 并联逆变器的主从并联控制仿真48-57 3.2.1 并联逆变器的主从控制稳态仿真48-51 3.2.2 并联逆变器的主从控制动态仿真51-54 3.2.3 三台逆变器并联的主从控制仿真54-57 4 并联逆变器的下垂特性控制策略及仿真57-81 4.157-61 4.1.1 下垂并联特性控制的基本原理57-60 4.1.2 改进的下垂特性控制方法60-61 4.2 并联逆变器的下垂特性并联控制框图61-63 4.3 并联逆变器的下垂特性控制仿真63-81 4.3.1 下垂系数对环流影响的仿真63-68 4.3.2 传统下垂并联控制稳态仿真68-73 4.3.3 传统下垂并联控制动态仿真73-78 4.3.4 改进的下垂并联控制仿真78-81 5 微网变流器的并网与离网切换技术81-91 5.1 微网变流器的并网与离网切换控制分析81-83 5.1.1 变流器的并网和离网切换双模式控制81-82 5.1.2 变流器的并网和离网切换控制框图82-83 5.2 微网变流器的并网和离网切换控制仿真83-91 5.2.1 变流器从并网到离网切换仿真83-88 5.2.2 变流器从离网到并网的切换仿真88-91 6 结论91-93参考文献93-97作者简历97-101学位论文数据集101。

专利名称：一种逆变器并联控制系统及控制方法专利类型：发明专利
发明人：李辉,杨洪军
申请号：CN201310033325.5
申请日：20130129
公开号：CN103117644A
公开日：
20130522
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于逆变器并联控制技术领域，具体涉及的是一种基于瞬时平均电流前馈与功率调节相结合的逆变器并联控制系统及控制方法。

本发明将瞬时平均电流前馈控制与功率调节相结合，利用瞬时平均电流前馈增加逆变器间的等效输出阻抗，抑制谐波环流，同时减小了并联系统负载端的等效输出阻抗，提高了负载适应性，保证了谐波均流响应速度。

功率调节采用有功调压、无功调频的方式实现并联系统的基波电流均分，对基波环流进行了有效抑制，保障了并联系统的可靠运行。

本发明所述系统结构简单，采用冗余设计，可靠性高，能实现超大功率逆变器设计，系统稳态及瞬态性能指标优良。

申请人：山东艾诺仪器有限公司
地址：250101 山东省济南市高新区出口加工区港兴三路1069号
国籍：CN
代理机构：济南舜源专利事务所有限公司
代理人：刘玉玲
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一种基于分布式的逆变电源并联控制技术及实现
逆变电源的并联技术是提高逆变电源供电可靠性和扩大供电容量的重要技术手段。

当前大容量的逆变电源的发展趋势是采用新型全控高频开关器件构成逆变电源模块单元，再通过多个模块并联进行扩容。

这样可以提高逆变电源模块的通用性和灵活性，使系统设计、安装、组合更加方便，同时增加系统的冗余性和可靠性。

交流电源间的并联远比直流电源并联运行复杂，由于其正弦波输出，逆变电源的并联需要满足5项条件，即相同的电压、频率、波形、相位和相序，只有这样才能消除环流、均分负载功率，达到最佳的运行状态，真正实现逆变电源并联。

 目前，逆变电源并联控制方式一般分为集中控制、主从控制、分布式控制、3C控制和无互连线独立控制5种控制策略。

 在现有的各种控制方式中，集中控制、主从控制在实际应用中都有一定的应用，但由于并联控制电路故障可能会引起整个系统故障停机，所以应用受到一定的限制。

3C控制实际上是对分布式控制的一种改进，而无互连线控制与实际应用有一定的差距，所以分布式控制相对有一定的优势。

 分布式控制并联控制策略
 1、分布式控制的概念
 分布式控制技术又称分散逻辑控制，将系统的各个中心环节的控制权进行分散化和独立化，实现系统中各个单元的独立工作。

这种控制方式可实现真正的冗余并联，有1个模块故障退出时，并不影响其他模块的并联运行；可靠性高、危险性分散、功能扩展容易等良好的特性已在众多领域中得到了广泛应用；成为计算机系统发展的主要方向之一，是一种比较完善的分布式智能控制技术。

分布式电源并联运行控制新方法易桂平;刘悦;胡仁杰【摘要】在分析微网多逆变器并联功率分配机理基础上,分析了不同额定容量逆变器间有功功率和无功功率环流的变化规律,并具体分析了等效线路阻抗对功率分配的影响机理及传统下垂控制法的局限性,为此提出了一种改进的Q-En下垂控制方法和En电压恢复机制来改善无功功率的分配并分析了它们的控制原理.仿真和实验表明设计的改进下垂控制器可使得并联运行的逆变器能按额定容量精确分配负荷有功和无功,设计的控制器具备较强的鲁棒性能.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2016(020)003【总页数】10页(P109-118)【关键词】逆变器并联;恢复机制;改进功率下垂控制;功率分配;比例负荷分配【作者】易桂平;刘悦;胡仁杰【作者单位】常熟理工学院电气与自动化工程学院,江苏常熟215500;开封大学信息工程学院,河南开封475004;东南大学电气工程学院,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】TM712分布式发电技术以其灵活性高、成本和损耗低、节能环保等优点，日益成为新能源发电领域的研究热点。

为大规模地利用分布式能源，通过微电网的形式接纳各种分布式发电，可灵活地实现与大电网并网运行或者孤岛自治运行。

在微电网中，大多数分布式微源均通过逆变器接口接入大电网，从而形成了一种多逆变器并联运行环境。

因此，多逆变器并联系统的稳定运行将极大提高微电网系统的整体容量和可靠性。

目前，逆变器并联运行控制策略一般采用主从控制法以及下垂控制法等方法。

主从控制法在控制上需要互联线，会限制并联分布式电源之间的距离，同时也可能引入噪声，因而其应用有一定的局限性。

下垂控制法是一种无联络信号线独立控制技术，通过借鉴同步发电机的自同步和电压下垂特性，实现单元间无信号线的并联技术。

它不需要逆变器间的互联信号线，只需要采集各逆变器的输出、依赖其内部控制策略，即可实现并联多逆变器的同步、均流运行。

相比其他控制方式而言，下垂控制可使得系统的结构简单、功能冗余、安装维修快捷、系统扩容方便、成本低、并联运行更加可靠。