多台逆变器并联扩大逆变器容量优势解析方案

多台逆变器并联扩大逆变器容量优势解析方案

　　2.2　幅值与无功的关系

　　如果两台逆变器输出电压的相位差

　　为零，但幅值差

　　不为零，则逆变电源的输出电压与无功功率的调节关系如下：

　　其中：

　　为无功功率系数，为常量。

　　因而

　　即要调节各电源输出的无功功率，不必关注于各输出电压的差异，只需根据无功功率的大小对输出电压作相应的调节控制。

　　由以上的分析可见，在逆变电源并联运行时，为了避免逆变电源过载，可根据各电源模块自身的容量和各自的有功、无功功率输出对其电压幅值和频率作自动调整以达到分担相应的功率的目的，即通过人为衰减逆变电源输出电压及频率来实现均分负载和抑制相互间的环流，这种电压和频率等的人为衰减控制类似于直流电源模块并联中的输出阻抗法或外特性下垂自动均流法(Droop Method of Load Sharing)。

　　2.3　下垂特性

　　所谓外特性下垂法，是通过调节开关变换器的外特性倾斜度以达到并联模块均流目的的一种控制方法。

　　基于 (5) 式和(7)式所示的频率差，电压差与输出功率的关系，可通过人为的衰减逆变电源输出电压的幅值及频率来实现输出功率的均分以及环流的抑制，即由各逆变电源输出的有功和无功功率值实现频率及电压的调整如下：

　　式中：

　　为空载频率;

　　为空载电压幅值;m为频率衰减系数;k为电压幅值衰减系数。因而两台具有不同容量的逆变电源的调节如图2所示。对于两台容量相同的逆变电源，

　　3　数字控制方案

　　3.1　无功功率与有功功率检测[6]

　　根据前面的分析，要使两台逆变器能够实现并联而且要保证环流比较小，逆变器的输出有功与无功应当作为控制变量来调节相应的输出电压相位与幅值，因而，快速而准确地检测出逆变器的输出有功与无功是必要的前提。

　　由于逆变器输出电压和电流均是周期为2π的周期函数,故可以展开为三角级数

　　忽略直流分量和谐波,则

　　其中,

　　分别把电压 和电流 用(10)式展开,得

　　其中,

　　其中,

　　于是逆变器输出有功和无功分别为

　　由于我们所用的DSP处理的是数字信号，所以可以在DSP上存储一个基波参考正交坐标系，把输入信号分别与余弦、正弦求互相关系数来求有功和无功。

　　设输入数字信号为x(n)，一个正弦周期采样次数为N，则x(n)与余弦、正弦的互相关系数分别为：

　　3.2　无功功率调节输出电压幅值

　　由(9)式，并联逆变器根据本机的无功功率调节自己输出电压的幅值。电压幅值大的逆变器输出无功大，故电压幅值下垂得多;而电压幅值小的逆变器输出无功小，故电压幅值下垂得少。于是最终两机的电压幅值将相等。