逆变器并联系统的环流控制方法、装置及逆变器并联系统

摘要

本发明实施例提供一种逆变器并联系统的环流控制方法、装置及逆变器并联系统，涉及电源技术领域，提高逆变器并联系统中对环流的控制精度。一种逆变器并联系统的环流控制方法，包括：获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母线的由于所述逆变器并联系统的环流所造成的电压升高量；根据所述电压升高量获得造成所述正母线或负母线电压升高的第一环流电流；通过电流采样电路对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二环流电流；将所述第一环流电流和所述第二环流电流的电流和作为逆变器并联系统中用于均流控制的环流。

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种逆变器并联系统的环流控制方法、 装置及逆变器并联系统。

背景技术

由于在逆变器并联系统中，参与并联的逆变器之间在电压、频率、波形、 相位或相序等方面存在或多或少的差异，这种差异会使被并联的逆变器中产生 影响系统正常工作的环流，为了消除这种环流对逆变器并联系统的影响，就需 要对逆变器并联系统中的环流进行控制，通过对系统中被并联的所有逆变器进 行均流控制来尽可能的消除每个逆变器中的环流。目前，业界采用的方法是检 测系统中每个逆变器的环流大小，根据该环流大小来对系统进行均流控制。

但是，随着逆变器并联系统中逆变器的数量越来越多，对于逆变器并联系 统的环流检测会存在误差，导致对环流的控制不够精确，使得经过控制的系统 中依然存在小的环流。以三电平逆变器为例，在此定义电流方向流向外为正方 向，如图1所示，在该逆变器中，依次流经负母线电容C2、开关Q4、开关Q3 以及电感L1的持续的正向环流会使负母线电容C2的电压升高。如图2所示， 在该逆变器中依次流经电感L1、开关Q2、开关Q1以及正母线电容C1和负母 线电容C2的持续的负向环流会使正母线电容C1的电压升高，由此可见，在小 的环流的持续作用下很容易出现部分逆变器的母线电容电压不断升高直至过压 的情况，对系统可靠运行造成了不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种逆变器并联系统的环流控制方 法、装置及逆变器并联系统，提高逆变器并联系统中对环流的控制精度。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种逆变器并联系统的环流控制方法，包括：

获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母线的由于所述逆变器并联系 统的环流所造成的电压升高量；

根据所述电压升高量获得造成所述正母线或负母线电压升高的第一环流电 流；

通过电流采样电路对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二环流电 流；

将所述第一环流电流和所述第二环流电流的电流和作为逆变器并联系统中 用于均流控制的环流。

一种逆变器并联系统的环流控制装置，包括：

电压升高量获取单元，用于获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母 线的由于所述逆变器并联系统的环流所造成的电压升高量；

第一环流电流获取单元，用于根据所述电压升高量获得造成所述正母线或 负母线电压升高的第一环流电流；

电流采样电路，用于对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二环流 电流；

均流控制单元，用于将所述第一环流电流和所述第二环流电流的电流和作 为逆变器并联系统中用于均流控制的环流。

一种逆变器并联系统，包括：多个并联的为负载提供交流电的逆变器和对 逆变器并联系统中的环流进行控制的环流控制装置，所述环流控制装置包括：

电压升高量获取单元，用于获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母 线的由于所述逆变器并联系统的环流所造成的电压升高量；

第一环流电流获取单元，用于根据所述电压升高量获得造成所述正母线或 负母线电压升高的第一环流电流；

电流采样电路，用于对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二环流 电流；

均流控制单元，用于将所述第一环流电流和所述第二环流电流的电流和作 为逆变器并联系统中用于均流控制的环流。

本发明实施例提供的逆变器并联系统的环流控制方法、装置以及逆变器并 联系统，针对现有技术中使用电流采样电路获取的环流不够精确，导致根据该 获取的环流进行的均流控制无法避免逆变器并联系统中的正负母线的电压升高 直至过压的情形发生，本发明采用实时的测量母线的电压升高情况，并根据该 升高情况计算出导致母线电压升高的环流，通过该环流与电流采样电路获取的 环流的电流和进行均流控制，在母线电压升高的同时，及时对其进行控制，有 效避免了逆变器并联系统中由于环流作用而造成的正负母线电压升高直至过压 的情况发生，提高了环流控制的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中逆变器中正向环流导致母线电压升高的示意图；

图2为现有技术中逆变器中负向环流导致母线电压升高的示意图；

图3为本发明实施例中逆变器并联系统的环流控制方法流程图；

图4为逆变器并联系统的环流控制装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种逆变器并联系统的环流控制方法，如图1所示，该 方法包括：

101、获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母线的由于逆变器并联系 统的环流所造成的电压升高量；

在本发明实施例中，逆变器并联系统包括多个并联的逆变器，这些逆变器 为与其输出端连接的负载提供交流电，逆变器内部的整流器可以维持逆变器内 部的母线电容的电压的稳定，但是在整流器没有回馈能力的情况下，持续的正 向或负向的环流会导致正负母线的电压不断升高直至过压，在此定义电流方向 流向外为正方向，而现有技术中采用的控制方法无法精确控制上述导致正负母 线电压过压的环流，因此，在本发明实施例中，首先不断获取正负母线的电压 升高量，并在之后的步骤中，根据该升高量对系统内的环流进行更精确的控制。

102、根据电压升高量获得造成正母线或负母线电压升高的第一环流电流；

根据步骤101中获得的正母线或负母线电压的电压升高量，计算出导致该 电压升高的环流电流，即第一环流电流。

103、通过电流采样电路对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二环 流电流.

104、将第一环流电流和第二环流电流的电流和作为逆变器并联系统中用于 均流控制的环流。

计算上述步骤中获得的第一环流电流和第二环流电流的电流和，然后通过 该电流和对逆变器并联系统进行均流控制。

本发明实施例提供的逆变器并联系统的环流控制方法，针对现有技术中使 用电流采样电路获取的环流不够精确，导致根据该获取的环流进行的均流控制 无法避免逆变器并联系统中的正负母线的电压升高直至过压的情形发生，本发 明采用实时的测量母线的电压升高情况，并根据该升高情况计算出导致母线电 压升高的环流，通过该环流与电流采样电路获取的环流的电流和进行均流控制， 在母线电压升高的同时，及时对其进行控制，有效避免了逆变器并联系统中由 于环流作用而造成的正负母线电压升高直至过压的情况发生，提高了环流控制 的精确度。

进一步的，在本发明实施例中，步骤101具体包括：

首先，设定正母线和负母线的过压设定点电压，若正母线或负母线的电压 高于过压设定点电压，则所高出的电压数值为正母线或负母线的由于逆变器并 联系统的环流所造成的电压升高量。根据系统正常工作时的参数设定过压设定 点电压，若正母线或者负母线的电压超过该过压设定点电压并不断升高，则表 明系统内的环流正对正母线或者负母线的电压产生影响。

然后，检测逆变器的正母线和负母线的电压，即同时测量正负母线上电容 的电压。

随后，根据以下三种情况对正母线或负母线的由于环流作用产生的电压升 高量做出判断：

若正母线电压大于过压设定点电压，同时正母线电压大于负母线电压，则 获得电压升高量为过压设定点电压与正母线电压的差。即若V1＞Vset&V1＞V2， 则Veer＝Vset-V1，其中，V1为正母线电压，V2为负母线电压，Vset为过压 设定点电压，Veer为电压升高量。

若负母线电压大于过压设定点电压，同时负母线电压大于正母线电压，则 获得电压升高量为负母线电压与过压设定点电压的差。即若V2＞Vset&V2＞Vi， 则Veer＝V2-Vset。

若正母线电压与负母线电压都小于过压设定点电压，则获得电压升高量为 零。即若V1＜Vset&V2＜Vset，则Veer＝0。

可选的，在本发明实施例中，步骤102具体包括：根据电压升高量通过比 例调节器、比例积分调节器或比例积分微分调节器计算获得第一环流电流。即 根据电压升高量计算得出导致电压升高的环流电流。

可选的，在本发明实施例中，步骤104具体包括：通过计算电路计算第一 环流电流和第二环流电流的电流和。然后根据该计算得出的电流和对逆变器并 联系统进行控制。

本发明实施例同时提供一种逆变器并联系统的环流控制装置，如图2所示， 该装置包括：

电压升高量获取单元1，用于获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母 线的由于逆变器并联系统的环流所造成的电压升高量；

第一环流电流获取单元2，用于根据电压升高量获得造成正母线或负母线电 压升高的第一环流电流；

电流采样电路3，用于对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二环流 电流；

均流控制单元4，用于将第一环流电流和第二环流电流的电流和作为逆变器 并联系统中用于均流控制的环流。

进一步的，在本发明实施例中，电压升高量获取单元1包括：

设定装置，用于设定正母线和负母线的过压设定点电压，若正母线或负母 线的电压高于过压设定点电压，则所高出的电压数值为正母线或负母线的由于 逆变器并联系统的环流所造成的电压升高量；

检测装置，用于检测逆变器的正母线和负母线的电压；

判断获取装置，用于若正母线电压大于过压设定点电压，同时正母线电压 大于负母线电压，则获得电压升高量为过压设定点电压与正母线电压的差；

若负母线电压大于过压设定点电压，同时负母线电压大于正母线电压，则 获得电压升高量为负母线电压与过压设定点电压的差；

若正母线电压与负母线电压都小于过压设定点电压，则获得电压升高量为 零。

可选的，在本发明实施例中，第一环流电流获取单元2包括：比例调节器、 比例积分调节器或比例积分微分调节器，用于根据电压升高量计算获得第一环 流电流。

可选的，在本发明实施例中，均流控制单元4包括：计算电路，用于计算 第一环流电流和第二环流电流的电流和。

本发明实施例同时提供一种逆变器并联系统，如图4所示，该系统包括： 多个并联的为负载6提供交流电的逆变器5和对逆变器并联系统中的环流进行 控制的环流控制装置6，环流控制装置6包括：

电压升高量获取单元1，用于获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母 线的由于逆变器并联系统的环流所造成的电压升高量；

第一环流电流获取单元2，用于根据电压升高量获得造成正母线或负母线电 压升高的第一环流电流；

电流采样电路3，用于对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二环流 电流；

均流控制单元4，用于将第一环流电流和第二环流电流的电流和作为逆变器 并联系统中用于均流控制的环流。

进一步的，在本发明实施例中，电压升高量获取单元1包括：

设定装置，用于设定正母线和负母线的过压设定点电压，若正母线或负母 线的电压高于过压设定点电压，则所高出的电压数值为正母线或负母线的由于 逆变器并联系统的环流所造成的电压升高量；

检测装置，用于检测逆变器的正母线和负母线的电压；

判断获取装置，用于若正母线电压大于过压设定点电压，同时正母线电压 大于负母线电压，则获得电压升高量为过压设定点电压与正母线电压的差；

若负母线电压大于过压设定点电压，同时负母线电压大于正母线电压，则 获得电压升高量为负母线电压与过压设定点电压的差；

若正母线电压与负母线电压都小于过压设定点电压，则获得电压升高量为 零。

可选的，在本发明实施例中，第一环流电流获取单元2包括：比例调节器、 比例积分调节器或比例积分微分调节器，用于根据电压升高量计算获得第一环 流电流。

可选的，在本发明实施例中，均流控制单元4包括：计算电路，用于计算 第一环流电流和第二环流电流的电流和。

以下将对上述逆变器并联系统的工作流程进行描述，首先，根据系统正常 工作时的参数设定过压设定点电压Vset，然后，通过检测装置检测逆变器的正 母线V1和负母线的电压V2，随后，通过判断获取装置根据以下三种情况对正 母线或负母线的由于环流作用产生的电压升高量做出判断：

若V1＞Vset&V1＞V2，则电压升高量Veer＝Vset-V1；若V2＞Vset&V2＞V1， 则Veer＝V2-Vset；若V1＜Vset&V2＜Vset，则Veer＝0。

通过第一环流电流获取单元2，根据电压升高量计算出导致该电压升高的环 流电流，即第一环流电流Icir1。第一环流电流获取单元2的功能可由比例调节 器、比例积分调节器或比例积分微分调节器实现。

同时通过电流采样电路3对逆变器并联系统中的环流进行采样，获得第二 环流电流Icir2。

通过计算电路计算第一环流电流Icir1和第二环流电流Icir2的电流和，然后 通过均流控制单元4将第一环流电流Icir1和第二环流电流Icir2的电流和作为逆 变器并联系统中用于均流控制的环流。

本发明实施例提供的逆变器并联系统的环流控制方法、装置以及逆变器并 联系统，针对现有技术中使用电流采样电路获取的环流不够精确，导致根据该 获取的环流进行的均流控制无法避免逆变器并联系统中的正负母线的电压升高 直至过压的情形发生，本发明采用实时的测量母线的电压升高情况，并根据该 升高情况计算出导致母线电压升高的环流，通过该环流与电流采样电路获取的 环流的电流和进行均流控制，在母线电压升高的同时，及时对其进行控制，有 效避免了逆变器并联系统中由于环流作用而造成的正负母线电压升高直至过压 的情况发生，提高了环流控制的精确度。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多 情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或 者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软 件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若 干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备 等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应 所述以权利要求的保护范围为准。