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逆变器并联运行中的均流技术介绍

作者:时间:2012-09-05来源:网络收藏

1引言

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/159941.htm

单个电源组件的容量是有限的,为了增加电源的容量,提高供电可靠性,常采用电源并联。例如50台电源并联供电,即使其中有几台出现故障,由于供电系统具有一定的冗余度,不会影响整个系统的正常工作。对于实现大容量的逆变电源,同样也可以采用并联。由于逆变电源通常采用新型全控功率开关器件构成单元模块,受功率开关器件容量的限制,单个逆变电源模块的容量是十分有限的,通过多个模块并联进行扩容,不仅可以充分利用新型全控功率开关器件的优势,减少系统的体积,降低噪声,还可以提高系统的动态响应速度和逆变电源变换器的通用性。

然而,交流电源间的并联远比直流电源并联复杂,它不但要求两电源输出电压幅值相等,而且要求其频率与相位严格一致。为了使各并联模块可靠地工作,最重要的是解决均流问题。本文分析了环流的产生,了解决均流问题的几种方法。

2并联分析

两台逆变电源并联连接的电路如图1所示。假设输出波形是标准的正弦波,不考虑畸变的影响。图中RL为负载电阻,R1、R2为线路阻抗,分别代表1和2稳态下的输出电压和电流矢量,则表示其有效值。实际电路中,由于有RωL,因此可忽略电路电感的影响,R1、R2设为纯电阻,则有:=[1-2R1/(2R1+RL//2R2)]+[1-2R2/(2R2+RL//2R1)](1)=(-)/2R1=[/(2R1+RL//2R2)]-[-/2R2+RL//2R1]×[RL/(2R1+RL)](2)=+(3)=(-)/2(4)式中:为流经两个逆变电源的环流。

设R1=R2=R且因RIMGSRC=IMAGE/08080148.JPGHEIGHT=12WIDTH=10>=[1-2R/(2R+RL//2R)]×(+)=(+)/2(5)=(-)/2R=(-)/2×2R=(-)/4R=Δ/4R(6)图2为并联时的电压矢量关系,由式(5)和式(6)可知:当两个逆变器的输出矢量、的相位或幅值不同时,即使是很小的电压差,但因线路阻抗R值非常小,也会产生远大于额定值的环流。由于环流不经过负载而在两台电源之间流通,对逆变器的功率器件和输出变压器均不利,因此必须加以限制。

图1两台逆变电源并联运行示意图

图2逆变器并联时的电压矢量关系图

图3逆变器输出串电感抑制环流

图4两台逆变器并联运行系统的数学模型

图5反馈控制方式实现均流的原理图


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