對并聯(lián)逆變電源傳統(tǒng)下垂控制的改進(jìn)
摘要: 在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中,傳統(tǒng)下垂特性控制作為一種控制方案,通常情況下容易引起正反饋效應(yīng)。本文通過對傳統(tǒng)下垂控制的缺陷進(jìn)行分析,同時提出一種新的下垂特性控制方案,為提高并機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞: 逆變電源,下垂控制,技術(shù)改進(jìn)
1 傳統(tǒng)下垂控制的缺陷
、賯鹘y(tǒng)的下垂控制采用的是有功調(diào)頻、無功調(diào)壓的下垂控制策略,這樣有可能產(chǎn)生誤調(diào)節(jié)問題。
②增大下垂系數(shù),功率均分會更好,但這是以降低電壓調(diào)節(jié)性能為代價的。這種控制策略固有的矛盾限制了下垂系數(shù)的選取,而下垂系數(shù)又會嚴(yán)重地限制暫態(tài)響應(yīng),功率均分精度,系統(tǒng)穩(wěn)定性等。
、蹫榱藢崿F(xiàn)下垂控制的功能,必須計算瞬時有功功率和無功功率在一個周期內(nèi)的平均值,而這一般是通過一個帶寬比閉環(huán)逆變器的帶寬還小的低通濾波器來實現(xiàn)的。因此,用于功率檢測的濾波器和下垂系數(shù)在很大程度上就決定了并聯(lián)系統(tǒng)的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。相移阻尼和震蕩的不同,會導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定和瞬態(tài)環(huán)流的增大,而這將導(dǎo)致逆變器單元過載甚至損壞。
總之,在考慮到瞬態(tài)響應(yīng)時,傳統(tǒng)的下垂控制方法有一些固有的缺陷。因為系統(tǒng)的動態(tài)特性依賴于功率計算濾波器的特性,下垂系數(shù)和輸出阻抗。而這些參數(shù)的確定是由頻率,允許的輸出電壓的頻率和幅值的最大偏離,以及輸出的額定功率決定的。所以,在采用傳統(tǒng)的下垂控制策略時,逆變器的動態(tài)特性并不能獨(dú)立受控。
針對以上不足有人提出了解耦控制。
2 解耦控制原理
2.1 非解耦控制的局限性 以兩臺逆變器并聯(lián)為例,傳統(tǒng)下垂控制特性(非解耦控制)分別為:
f1=f0-m1P1E1=E0-n1Q1和f2=f0-m2P2E2=E0-n2Q2
從有功調(diào)頻的角度對此方案的局限性進(jìn)行分析。對于傳統(tǒng)下垂控制方案來說,無論E1和E2取何值,只要P1>P2,就是由于?茲1>?茲2引起的,通過對頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),在一定程度上期望P1=P2。在某些條件下,如果P1>P2,未必有?茲1>?茲2;相反,當(dāng)P1>P2 時,存在?茲1
參考文獻(xiàn):
[1]林新春,段善旭,康勇,陳堅.UPS無互聯(lián)線并聯(lián)中基于解耦控制的下垂特性控制方案[J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2003(12).
[2]張良.新型實時反饋逆變電源設(shè)計[J].電子制作,2014(05).
[3]陳宏,胡育文.逆變電源并聯(lián)技術(shù)[J].電工技術(shù)學(xué)報,2002(05).