[发明专利]不同辅助逆变器并联的控制方法及系统、辅助电源系统

说明书

本发明涉及一种不同辅助逆变器并联的控制方法及系统、辅助电源系统，所述控制方法的步骤为：采集辅助逆变器的三相输出电压瞬时值和三相输出电流瞬时值；进行锁相环计算，得到输出电压幅值反馈值U_d和角度θ；进行功率计算，得到有功功率P和无功功率Q；将有功功率P和无功功率Q进行下垂控制，得到电压幅值V和频率F,根据频率F生成控制角度φ；将电压幅值反馈值U_d与电压幅值V进行PI计算，得到电压幅值指令值；将控制角度φ与角度θ进行比较校准后，与电压幅值指令值进行逆变换得到电压U_α和电压U_β；对电压U_α和电压U_β进行调制，产生调制波，输入至辅助逆变器的开关管中，使辅助逆变器生成三相正弦电压。本发明能够实现对不同结构和参数的辅助逆变器进行并联控制。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，涉及辅助逆变器控制技术，具体地说，涉及一种针对不同拓扑结构和参数的辅助逆变器并联的方法及系统、辅助电源系统。

背景技术

目前地铁车辆辅助逆变器均是采用并联运行供电方式，来提高车辆运行可靠性，防止出现一台辅助设备停机影响车辆正常工作的情况，同时，此种设计也能够减小逆变器设计容量，降低逆变器设计与选型难度。

文献《动车组辅助逆变器并联控制方式分析》中，辅助逆变器的并联方式有较多种，其中，无互连线并联方式结构简单、抗干扰能力强且易于扩展，是采用较多的一种方式，但用于并联的辅助逆变器设备是相同的，这也是为了降低并联启动和并联运行难度，尽可能使并联设备功率平衡。

现有辅助逆变器并联时，两台或多台设备结构与参数相同，此种情况下并联环流较小。例如：公开号为CN107104606A的中国专利申请提供了一种机车辅助逆变器及控制方法。该机车辅助逆变器包括：电压输出电路和控制电路，其中，控制电路包括正负序电压分离模块、Park转换器、PI控制器和控制脉冲生成器。通过对电压输出电路输出的三相输出电压进行坐标变换，并进一步进行正负序分离处理，对正负序分量分别进行控制，避免了波动分量的产生，使得PI控制器能够实现无静差调节，保证了三相输出电压的平衡，在不增加硬件的条件下实现了基于三相三桥臂逆变器的机车辅助逆变器带不平衡负载的能力。公告号为104796031B的中国专利公开了一种用于轨道交通辅助逆变器的一种新型控制系统及方法，该系统包括输出电压瞬时值反馈模块、滤波电容电压前馈模块和二极管前母线电压微分前馈模块；其控制方法为：1、通过输出电压瞬时值反馈模块控制输出电压有效值稳定；2、通过滤波电容电压前馈模块抑制母线电压波动对输出电压造成的影响；3、通过二极管前母线电压微分前馈模块提高滤波电容电压前馈模块的动态响应速度；4、将输出电压瞬时值反馈模块、滤波电容电压前馈模块和二极管前母线电压微分前馈模块分别输出的反馈调制比ao、前馈调制比adc和微分前馈调制比ad求和得到总调制比；本发明基于多重复合微分前馈，以提高辅助逆变器抗母线电压变化的能力，保证辅助逆变器输出电压稳定、可靠。公开号为CN104716857A中国专利申请公开了一种城轨车辆辅助系统、均流控制方法及城轨车辆，其中城轨车辆辅助系统包括：检测设备和并联的至少两个辅助逆变器，各所述辅助逆变器与交流母线连接；所述检测设备设置在所述交流母线上，用于检测所述交流母线的电信号；各所述辅助逆变器还与所述检测设备连接，用于根据所述电信号调节自身的输出信号并与所述电信号保持一致。本发明提供的城轨车辆辅助系统、均流控制方法及城轨车辆能够解决现有的辅助系统稳定性和可靠性较差的问题，提高了城轨车辆辅助系统的稳定性和可靠性。

上述方法均是对相同设备并联的控制方法进行的研究，而当不同结构和参数的两台辅助逆变器的并联运行研究，研究内容较少，文献《全周期自适应及针对参数不一致的并联下垂法控制策略》对两台辅助设备采用LC滤波器参数不一致时进行了研究，但不够全面，仅对L参数不同时进行了研究与实验，当设备参数不一致情况更复杂时，如采用LCL滤波器结构以及这三个元器件参数均不一致时的情况，则未能加以研究。

发明内容