基于分布式的逆變電源并聯控制技術

　　目前，逆變電源并聯控制方式一般分為集中控制、主從控制、分布式控制、3C控制和無互連線獨立控制5種控制策略。

　　在現有的各種控制方式中，集中控制、主從控制在實際應用中都有一定的應用，但由于并聯控制電路故障可能會引起整個系統故障停機，所以應用受到一定的限制。3C控制實際上是對分布式控制的一種改進，而無互連線控制與實際應用有一定的差距，所以分布式控制相對有一定的優勢。

　　1 分布式控制并聯控制策略

　　1.1 分布式控制的概念

　　分布式控制技術又稱分散邏輯控制，將系統的各個中心環節的控制權進行分散化和獨立化，實現系統中各個單元的獨立工作。這種控制方式可實現真正的冗余并聯，有1個模塊故障退出時，并不影響其他模塊的并聯運行；可靠性高、危險性分散、功能擴展容易等良好的特性已在眾多領域中得到了廣泛應用；成為計算機系統發展的主要方向之一，是一種比較完善的分布式智能控制技術。

　　1.2 分布式并聯的控制原理

　　逆變電源并聯控制策略中，集中控制和主從控制都可能因為部分電路故障而使整個系統故障停機。分布式并聯控制[1]策略可解決該問題，在各逆變電源中綜合每個電源模塊的電流及頻率信號，得出各自頻率及電壓的補償信號，該方式能實現真正的N+1運行模式。

　　各模塊并聯控制單元檢測相應模塊的市電頻率和相位，給其他各電源模塊發出同步脈沖，無市電時，同步脈沖有晶振產生，各個逆變電源的鎖相環電路用來保證其輸出電壓頻率和相位與同步總線脈沖信號同步。并聯控制單元將其他模塊單元負載電流與本機負載電流作比較，求出電流偏差，并將其作為電壓指令的補償量發送給每個逆變電源單元，以消除各模塊輸出電流的不平衡。控制綜合部分的均流及同步原理如圖1所示。

　　1.3 并聯系統控制方案

　　在目前所見的文獻里，分布式控制并聯方案主要包括有功無功控制和平均電流瞬時控制方案兩種。

　　1.3.1有功無功控制方案

　　有功和無功并聯控制,即功率偏差并聯控制。通過每個逆變電源單元檢測出本單元輸出的有功和無功的偏差值,以調節逆變電源單元輸出電壓的相位和幅值,保證每個逆變電源單元輸出的有功無功相等,達到均流的目的。

　　以2臺逆變電源模塊向同一負載供電為例進行簡單的分析，如圖2所示，其中X為線路阻抗，U0為并聯電網電壓。

　　由式(5) 和式(6)可看出逆變電源的輸出有功的大小主要取決于功率角，而輸出無功功率則主要取決于輸出電壓的幅值，因此，可以通過改變逆變電源的輸出電壓幅值來控制無功功率，通過改變相位來控制有功功率，從而實現各輸出電源模塊的均流。 基于有功無功控制策略系統圖如圖3所示。