[发明专利]一种ISOP并网逆变器组合系统及其目标多重化控制方法

摘要

本发明公开了一种ISOP并网逆变器组合系统及其目标多重化控制方法，属于电能变换装置的直流‑交流变换器领域。ISOP并网逆变器组合系统由n个标准逆变器模块组成，模块在输入端串联、输出端并联后接入电网，需要实现模块间功率均衡及高功率因数并网两大目标。本发明优化了ISOP并网逆变器组合系统的拓扑结构，各模块桥臂输出电压经过逆变器侧电感L₁、滤波电容C滤波后在电容两端并联，后经过公用的网侧电感L₂并网，且此时所需的L₂感值相比单模块并网逆变器大大减小，从而简化了拓扑、减小系统体积。本发明同时给出了ISOP逆变器组合系统并网应用场合时的功率均衡策略及各模块控制策略，使得在采用最少控制量的前提下实现多重控制目标。

主权项

1.一种输入串联输出并联并网逆变器组合系统的目标多重化控制方法，其特征在于，ISOP并网逆变器组合系统将逆变器模块输入端串联输出端并联组合，采用LCL滤波器并将电网侧的电感共用后并入电网以减小系统的体积重量；由于是串并联的多模块逆变器组合并网，因此对控制量进行优化选择，采用输入均压环和逆变器侧电感电流i_L1控制实现功率均衡，高功率因数并网以及LCL谐振尖峰的抑制的多重化控制目标；其目标多重化控制方法包括如下步骤：（1）ISOP并网逆变器组合系统采用各模块输入端串联输出端并联的架构并入电网，由于ISOP并网逆变器组合系统中各模块在输入端串联，故它们需采用隔离型变换器拓扑，这里选取两级隔离结构，前级为高频隔离的全桥DC–DC变换器，后级为全桥逆变器，每个并网逆变器模块的桥臂电压通过LCL滤波器进行滤波得到进网电流，优化后的系统其各逆变器模块桥臂输出电压在经过各模块逆变器侧电感L₁和滤波电容C后等效并联，后经过公用的网侧电感L₂并网，且该公用网侧电感L₂ 所需的感值降低，有效减小系统的体积和重量；（2）选取逆变器侧电感电流i_L1控制实现多重控制目标，采用输入均压并结合控制逆变器侧电感电流相位相同实现输出均流，组合系统中每个模块通过输入均压母线及电感电流基准同步母线信号进行通讯，各模块逆变器侧电感电流跟踪电感电流基准同步母线输出的给定参考电感电流信号；输入均压环通过调节输出有功，进而调整输入电压，从而达成输入均压输出均流实现模块间功率均衡；采用逆变器侧电感电流反馈，因为逆变器侧电感电流i_L1为网侧电感电流i₂与电容电流i_C的两者之和，其包含了输出滤波电容电流的信息，能够达到电容电流反馈所起到的阻尼谐振尖峰的效果，因而有效阻尼LCL滤波器的谐振尖峰；控制各模块逆变器侧电感电流跟踪电网电压达到相位同步，尽管没有直接控制并网电流和电网同相位，由于工频处逆变器侧电感电流流向滤波电容的电流分量相比较于并网电流基波分量而言很小，故而得两个电感中流过的电流视为一致，使得网侧电感电流的相位与电压相位一致，故能够实现高功率因数并网。