[发明专利]一种实现两台并联运行逆变器主从机无缝切换控制方法

权利要求书

1.一种实现两台并联运行逆变器主从机无缝切换控制方法，其特征在于，所述两台并联运行的逆变器系统，其中一台逆变器设为主机或主机模式，并连接1#控制器，1#控制器分别连接1#有限状态机和一台电流电压传感器；1#控制器控制对象为输出电压，则称为电压控制器；另一台逆变器设为从机或从机模式，并连接2#控制器，2#控制器分别连接2#有限状态机和另一台电流电压传感器；2#控制器的控制目标为输出功率，则称为功率控制器；1#有限状态机和2#有限状态机双向互连；并共同连接集群控制器；集群控制器分别向1#有限状态机、2#有限状态机发送切换指令，在发生主从模式切换时要保证负载侧电压电流不发生大的波动；即主从机无缝切换；其核心是通过在切换前让主机的电压控制器输出跟随从机的功率控制器输出，实现切换瞬间从机控制器输出状态连续；并联端口的两台逆变器之间的主从切换协调进行，保证两台逆变器切换时序按照设计的“主机先切换，从机再切换”的时序进行；具体步骤如下：

(1)每个有限状态机负责接收切换指令、协调两台逆变器之间的切换时序、为每一台控制器的主从模式切换下发指令；

(2)为主模式的电压控制器采取三相静止坐标系下的电压PR谐振控制方法，为从模式的功率控制器采取两相旋转坐标系下的功率PI控制方法，通过占空比跟随和初始值给定方法实现主从机；的无缝切换；电压控制器在从机状态下运行跟随算法，只让电压控制器跟随功率控制器的输出，但不输出到驱动；电压控制器在主机状态下正常运行和输出；从模式切换为主模式时，通过同步算法给电压控制器初始化，保证切换前后从机的控制器输出状态连续；

(3)功率控制器在主机状态下只运行锁相环模块，不输出到驱动；在从机模式下正常运行和输出。

2.根据权利要求1所述的实现两台并联运行逆变器主从机无缝切换控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中从模式切换为主模式时通过同步算法给电压控制器初始化，具体是从模式切换为主模式时通过PI控制器赋初值方式给功率控制器初始化，保证切换前后功率控制器输出状态连续；其作用是根据当前电压或功率控制器的工作模式、切换状态和切换指令的信息判断控制器状态流向，具体方法为：

2-1每个有限状态机根据当前控制器工作模式、切换状态和切换指令等信息判断控制器状态流向；其中工作模式分为主工作模式和从工作模式，切换状态分为切换准备状态、切换进行状态、切换完成等待状态和切换失败状态；

2-2每个控制器接收到切换指令之后开始切换流程，主机先从切换准备状态进入到切换进行状态，同时给从机发出状态标志，从机检测到主机的状态标志为切换进行状态后也从切换准备状态进入到切换进行状态；

2-3)切换流程继续进行，主机检测到从机进入切换进行状态后进入到切换完成等待状态，给下层的控制器发出模式切换指令，同时给从机发出状态标志，从机检测到主机的状态标志也从切换进行状态进入到切换完成等待状态；

2-4主机在切换完成等待状态维持一段时间后恢复到切换准备状态，从机在一个控制周内也从切换完成等待状态恢复到切换准备状态。

3.根据权利要求2所述的实现两台并联运行逆变器主从机无缝切换控制方法，其特征在于，所述步骤2-2控制器接收到切换指令之后开始切换流程，电压控制器和功率控制器的形态转换步骤为：

221，.电压控制器在从机状态下只进行运算，不进行输出，电压控制器的结构、参数和数据存储在两种工作模式下不变；主机状态下输入为电压参考、采样电压以及采样电流，从机状态下分别用功率控制器的输出和电压控制器的输出替换参考电压和反馈电压输入；

222，从机向主机切换时，电压控制器从跟随状态变为输出状态，此时控制器内置积分器的值保留，控制器的输入变为参考电压和反馈电压，输出从闲置转为输出到驱动板；

223，功率控制器在主机状态下只进行运算，不进行输出；

224，主机向从机转换时，功率控制器从闲置状态转为输出状态，此时对控制器内置积分器置初值，初值的给定通过期望的逆变器输出电压计算得到；该计算方法适用于单电感和LC型滤波器的逆变器电路结构。