并聯(lián)逆變電源的控制及保護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及航空航天等領(lǐng)域?qū)╇婋娫丛O(shè)備的可靠性、模塊冗余化和功率等級(jí)等方面提出越來(lái)越高的要求。另一方面，發(fā)展新能源構(gòu)建微電網(wǎng)成為目前解決能源危機(jī)的熱點(diǎn)。逆變電源并聯(lián)技術(shù)作為靈活提高電源容量和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)而取得飛速發(fā)展。本文主要對(duì)逆變電源并聯(lián)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)均流及負(fù)載發(fā)生短路故障時(shí)的保護(hù)技術(shù)展開研究。
　　本文首先建立了逆變電源的數(shù)學(xué)模型，采用電壓電流雙閉環(huán)控制，并推導(dǎo)出了逆變電源等效輸出阻

2、抗的模型。然后分析了逆變電源的控制參數(shù)、數(shù)字控制延時(shí)和變壓器對(duì)輸出阻抗的影響，并最終選擇一組參數(shù)使本系統(tǒng)的研究對(duì)象的輸出阻抗主要為阻性。接著建立了并聯(lián)系統(tǒng)的等效模型，并對(duì)產(chǎn)生環(huán)流的主要因素進(jìn)行了研究。然后推導(dǎo)輸出功率與輸出阻抗之間的關(guān)系，從而確立了根據(jù)有功功率調(diào)節(jié)逆變電源電壓幅值，而根據(jù)無(wú)功功率調(diào)節(jié)頻率的控制策略。深入分析了傳統(tǒng)的有線和無(wú)線并聯(lián)的功率均分原理、實(shí)現(xiàn)和存在的局限性。首先通過(guò)在下垂方程中引入虛擬阻抗來(lái)減小有功的差異從而抑制環(huán)

3、流，但是分析表明阻抗值選取的過(guò)大會(huì)使輸出電壓產(chǎn)生較大跌落。基于此本文又提出了一種綜合有線和無(wú)線的自適應(yīng)虛擬阻抗的并聯(lián)控制方案。該方案在改善有線系統(tǒng)的可靠性、無(wú)線系統(tǒng)的均流度和輸出波形質(zhì)量方面的性能得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了理論分析。為避免逆變電源在發(fā)生短路故障時(shí)停機(jī)，通過(guò)硬件和軟件控制策略的配合使短路電流快速的限制在安全范圍內(nèi)。為了解決并聯(lián)逆變電源由于故障恢復(fù)時(shí)刻不一致而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，介紹了一種基于輸出平均阻抗和輸出電壓的