[发明专利]基于分散控制的多逆变器并联共模环流抑制方法

说明书

本发明公开一种基于分散控制的多逆变器并联共模环流抑制方法，包括以下步骤：(1)利用锁相环技术，得到各逆变器并网点的实时相角，并以网侧相角θ_pcc作为基准，用程序判断在θ_pcc过零时，利用载波产生计数器Counter的值，判断出此时各逆变器自身载波的相位，计算自身载波相位与网侧相位的差值Δθ；(2)根据变流器正常工作时的开关频率，计算得出移相所需载波幅值，令当前的非同步载波相位零点，每过一个工频周期，向网侧相位零点有些许偏移；(3)当并联的每台逆变器重复进行步骤(2)中动作，经过若干工频周期，达到自身载波相位零点与网侧相位零点几乎重合的效果，从而达到各逆变器之间载波同步的效果，进而抑制由于逆变器之间载波不同步带来的共模环流。

技术领域

本发明涉及用于多逆变器并联环境下抑制由于各逆变器之间载波不同步所带来的共模电流的方法，具体是以分散控制方式进行动态载波移相的PWM调制方式以抑制并联逆变器之间的共模环流。

背景技术

随着风力发电和光伏发电中变流器容量的增加，通常利用并联功率模块以确保更高的功率等级、可靠性和灵活性，并联功率模块与传统单一模块相比，具有开关应力小，成本低等优点。目前的研究工作集中在并联逆变器，包括功率共享和共模电流抑制等等。对于功率或负载均流，并联逆变器可以具有不同的硬件拓扑、电路参数、调制技术和控制器参数，因为它们彼此完全独立。然而，对于共模环流抑制应用，并联逆变器的硬件调制和控制器应相同，以尽可能减少共模环流。当并联逆变器共用交直流母线时，零序通路内的总阻抗很小，因此零序(共模)环流成为并联逆变器的一个关键问题和限制，共模环流会导致输出电流失真、电流增大等不利影响。

目前关于共模环流抑制的研究，一方面可以通过使用硬件设备通过切断其流通路径来消除共模环流，包括分离直流电压源和交流线路上的隔离变压器，它们将零序路径转换为直流和交流侧的开路。然而，昂贵而笨重的无源器件将增加多逆变器并联系统的成本和体积。另一方面，并联模块的同步是通过消除或减少产生源来抑制共模环流的有效路径，有研究提出了基于通信的并联模块同步控制，但通信的加入导致了设备成本的增加。因此，需要一种手段，在没有通信的情况下，实现各模块独立控制并且能达到同步的效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种用于多台逆变器并联情况下，基于分散控制的共模环流抑制的载波同步移相方法，本发明是利用网侧相位作为同步基准，各逆变器通过独立的控制器通过控制算法达到各自载波与网侧电压相位零点重合，从而达到各逆变器载波同步的目的，进而有效减少共模环流的通路，抑制共模环流，减小器件电流应力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于分散控制的多逆变器并联共模环流抑制方法，用于至少两台三相并网逆变器并联运行情况下，包括以下步骤：

(1)利用锁相环技术，得到各逆变器并网点的实时相角，并以网侧相角θ_pcc作为基准，用程序判断在θ_pcc过零时，利用载波产生计数器Counter的值，判断出此时各逆变器自身载波的相位，计算自身载波相位与网侧相位的差值Δθ；

(2)根据步骤(1)中得到的相位差值Δθ，根据变流器正常工作时的开关频率，计算得出移相所需的载波幅值，令当前的非同步载波相位零点，每过一个工频周期，向网侧相位零点有些许的偏移；

(3)当并联的每台逆变器重复进行步骤(2)中动作，各逆变器能够在不经过通信的情况下，通过独立的控制器，经过若干工频周期，达到自身载波相位零点与网侧相位零点几乎重合的效果，从而达到各逆变器之间载波同步的效果，进而抑制由于逆变器之间载波不同步带来的共模环流。

进一步的，步骤(1)包括以下步骤：