[发明专利]基于有功无功解耦控制的H桥级联型岸电电源的并联方法

摘要

本发明公开了一种基于有功无功解耦控制的H桥级联型岸电电源的并联方法，可以实现若干个高‑高岸电电源之间的并联，以扩大岸电电源的容量。并且在整个过程中，能实现电流快速跟踪，功率有效均分，避免了环流现象的产生，有效稳定直流母线电压，提高了系统的运行可靠性。

主权项

1.一种基于有功无功解耦控制的H桥级联型岸电电源的并联方法，其主回路为基于H桥级联的高‑高岸电变频电源，包括并网开关G1、预充电模块M1、整流环节、直流电压环节、交流逆变环节、输出滤波环节以及电压电流检测与控制环节；其中整流环节包括移相变压器T1、不控整流单元1‑18；直流电压环节包括直流电压单元1‑18、斩波单元1‑18，交流逆变环节包括H桥级联逆变单元1‑18；输出滤波环节包括隔离变压器T2、滤波电容C1‑C3、滤波电抗L1‑L3、输出开关G2；所述电压电流检测与控制环节包括主电源模块及从电源模块的控制环节，其中主电源模块的控制环节包括主模块电压电流检测及恒压恒频控制器；从电源模块的控制环节包括从模块电压电流检测、有功无功解耦控制器及电流内环控制器；所述整流环节采用移相变压器整流技术，为交流逆变环节提供稳定的直流母线电压，降低谐波；其由预充电模块、移相变压器T1等模块组成，预充电模块负责为母线电容平缓充电，避免快速充电带来的冲击电流影响；所述直流电压控制环节，是在直流电压过压时能够快速动作，稳定直流电压，包括直流侧电压检测模块、斩波单元等模块；所述交流逆变环节，是采用H桥级联拓扑结构，为负载提供稳定的电源输出，由载波移相SVPWM调制器、滤波单元等模块组成，载波移相SVPWM调制配合H桥级联的拓扑结构使用，提高等效开关频率，并且减少了谐波污染；所述岸电电源并联控制环节采用主从控制方法，主电源模块采用恒压恒频控制方法，输出稳定电压，从电源模块被设计为电流跟随器，跟踪主电源模块的输出电流，从而控制输出功率，实现两者同步并联；具体的控制过程如下：(1)主电源模块首先启动运行，电压设定值Vref及频率设定值Fref作为控制目标，建立输出电压，同时检测输出电压Ua、Ub、Uc与给定值形成闭环，以控制输出侧电压及频率稳定；(2)从模块检测开关外侧输出电压建立，则采集电压及电流信号，首先根据输出侧电压信号相位及幅值，同步检测主模块的电流值，计算得到主从模块总输出功率；(3)当总输出功率大于并联功率启动值P_upSet，从模块根据实时测得的总有功无功功率值的一半作为功率控制指令启动运行，以实现并联运行的功率均分；(4)为提高对重负荷投入时的响应速度，在总输出功率小于并联功率启动值P_upSet时，若总输出功率的变化率大于P_detaSet时，从模块也会立即启动，以实时测得的总有功无功功率值的一半作为功率控制指令运行，以提高对重载或冲击性负载投入时的响应；(5)主模块恒电压运行，从模块根据主模块的实时功率值调节输出功率运行，当检测到从模块直流电压升高超过直流电压过限值Vdc_upset或总输出功率降低至并联退出设定值P_downSet值以下时，从模块封锁输出脉冲，进入待机状态。