解读电力电子技术中的并联逆变器控制策略
多逆变器并联的均流控制策略
多逆变器并联的均流控制策略张建文;王鹏;王晗;蔡旭【摘要】采用多逆变器并联系统是提高电机驱动功率的一种有效方法,但其存在环流和不均流问题.针对这些问题,建立了多逆变器并联系统的数学模型,提出了不均流度概念,建立了环流和不均流度的数学表达式,对引起环流和不均流现象的原因进行了分析,证明了环流产生的原因是并联逆变器输出电压不一致造成的.在上述分析的基础上,提出一种基于主从控制器的硬件电路结构,解决了并联系统存在的环流问题,并通过脉冲延时补偿解决了逆变器输出电流的不均流问题.实验结果验证了所提出方法的正确性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2015(030)018【总页数】8页(P61-68)【关键词】多逆变器并联;环流;不均流度;主从控制;脉冲延时补偿【作者】张建文;王鹏;王晗;蔡旭【作者单位】上海交通大学风力发电研究中心上海200240;上海交通大学风力发电研究中心上海200240;上海交通大学风力发电研究中心上海200240;上海交通大学风力发电研究中心上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM464近年来，随着电力电子技术的迅速发展，逆变器越来越朝着大容量的方向发展[1]。
特别是在新能源应用领域，例如风力发电，光伏发电和蓄能电站等，其中逆变器的容量可以高达数MW。
然而受制于功率开关器件通流能力，在大功率应用场合特别是在低压大电流领域，单逆变器技术方案难以满足功率输出的要求，只能采用多个逆变器并联的技术方案以提高逆变器的输出功率。
并联技术的采用使得在大容量应用场合采用低功率等级的开关器件成为可能，降低了生产成本；同时，采用并联技术便于进行模块化设计以缩短生产周期，并拓宽了功率模块的使用范围[2,3]。
一般采用的单套逆变器系统为三相三线制结构，所以没有零序环流通道，故不存在环流问题，但在多逆变器并联的系统中，存在环流通道，如果不加以抑制，就会引起严重的环流问题[4-6]。
由于环流只在并联的逆变器之间流动，并不体现在并联逆变器的输出总电流中，因此环流的存在一定程度上降低了系统的有效容量，同时增加了电路的损耗，降低了系统的效率[4,5]。
并联逆变电源的控制技术及短路保护的实验分析
并联逆变电源的控制技术及短路保护的实验分析余太成（福建省三明市中西医结合医院，福建三明365001）将多台逆变电源并联后，由于设备之间在控制精度、运行参数上存在差异，会引起“环流”现象，当环流达到一定程度后将会导致电器元件被烧坏。
因此对于并联逆变电源，必须要使用相应的并联控制技术保证电源功率均衡分配，从源头解决环流，提高供电质量。
另外，逆变电源的并联系统在实际运行时还有一定概率发生短路故障，产生瞬时大电流，也有可能烧坏电器元件。
基于此，在并联逆变电源控制技术研究中，还需要重点关注短路保护问题，目前比较常用的有限流保护策略、停机保护策略等。
选择合适的短路保护技术，对提高并联逆变电源的稳定供电也有积极帮助。
1逆变电源的并联控制方案1.1基于功率母线的有互联线并联方案有线互联的优势在于使用信号线实现了多台并联逆变电源之间的信息互换，从而获得更理想的均流效果，达到彻底作者简介:余太成（1964，3，4原），男，汉族，籍贯:福建宁德，学历:大专，职称:技师，研究方向:电力工程。
摘要：在一些大容量、多设备的电力系统中，单台逆变电源无法满足供电可靠、绝缘保护等需要，必须要使用多台逆变电源并联的方式为电力设备进行高质量供电。
本文首先介绍了两种常用的逆变电源并联控制方案，随后概述了短路限流、短路保护平滑切换等适用于并联逆变电源的短路保护技术，并通过仿真实验设计，验证短路保护技术的实用效果。
结果表明，发生短路故障后，软件限流保护能够将输出电流限制在安全范围内；短路故障排除后，能够将输出电压快速升高至正常阈值，对电力系统的保护效果良好。
关键词：逆变电源；并联控制；短路保护；限流保护中图分类号:TM464文献标识码:A文章编号:2096-4390(2022)06-0054-04Experimental Analysis of Control Technologyand Short Circuit Protection of ParallelInvertersYu Taicheng（Sanming Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine,Sanming 365001,China ）Abstract:In some large capacity,multi-equipment power system,a single inverter can not meet the needs of reliable power supply,insulation protection,etc.,must use multiple inverter parallel way for high quality power supply for power equipment.This paper first introduces two common parallel control schemes of inverter power supply,and then summarizes the short circuit protection technologies for parallel inverter power supply,such as short circuit current limiting andsmooth switching of short circuit protection,and verifies the practical effect of short circuit protection technology throughsimulation experiment design.The results show that the software current limiting protection can limit the output current within the safe range after the short-circuit fault occurs.After the short-circuit fault is removed,the output voltage can be quickly raised to the normal threshold,and the protection effect of the power system is good.Key words:Inverter power supply;Parallel control;Short circuit protection;Current limiting protection消除环流的目的。
逆变器并联控制电路设计方案
逆变器并联控制电路设计方案逆变器并联控制电路设计方案简介本文旨在提供一种优秀的逆变器并联控制电路设计方案，以满足逆变器并联操作的需求。
该方案将详细介绍逆变器并联原理、电路设计要点、安全保护措施等内容，帮助解决相关问题。
逆变器并联原理•并联多台逆变器可实现功率叠加，提高整体输出能力。
•并联逆变器需要具备相同的额定电压和频率。
•并联逆变器需要具备相同的电流分配能力。
电路设计要点1.选用合适的并联控制器或微处理器，用于实现并联逆变器的同步控制和通信。
2.确定逆变器的参数，包括额定电压、频率、电流分配等，并保证各台逆变器参数一致。
3.设计逆变器输出电路，包括滤波器、功率级和输出变压器等。
4.设计逆变器的控制电路，包括开关驱动、保护电路等。
5.考虑逆变器的故障检测和容错策略，确保系统的可靠性和稳定性。
安全保护措施1.采用逆变器过电流保护电路，防止过电流损害逆变器和负载设备。
2.设计逆变器过温保护电路，有效避免逆变器过热导致故障。
3.引入逆变器过压和欠压保护电路，避免过高或过低电压对系统造成损坏。
4.配备逆变器短路保护电路，保护逆变器和电路免受短路故障的影响。
结论通过本方案提供的逆变器并联控制电路设计方案，可实现逆变器的并联操作，并满足功率叠加需求。
此外，安全保护措施将确保逆变器系统的可靠性和稳定性。
请根据具体需求实施该方案，并在设计中充分考虑逆变器的参数和保护电路的设计。
方案实施步骤1.确定需求：明确并联逆变器的功率需求和实际应用场景，确定并联逆变器数量。
2.选择逆变器型号：选择适合的逆变器型号，确保其具备并联操作的能力，并满足功率需求。
3.设计并联控制电路：选用合适的并联控制器或微处理器，设计并联控制电路，实现逆变器的同步控制和通信。
4.确定逆变器参数：根据实际需求，确定并联逆变器的额定电压、频率和电流分配能力，并保证各台逆变器参数一致。
5.设计逆变器输出电路：根据逆变器输出需求，设计逆变器的滤波器、功率级和输出变压器等组成部分。
风力发电并网逆变器控制策略分析
风力发电并网逆变器控制策略分析风力发电并网逆变器控制策略分析风力发电并网逆变器控制策略是风力发电系统中至关重要的一部分，它负责将风力发电机产生的交流电转换为与电网同频率、同相位的电能，并将其注入电网中。
这篇文章将通过逐步思考的方式介绍风力发电并网逆变器控制策略。
首先，风力发电机产生的交流电通常具有不稳定的频率和相位。
由于电网的频率和相位要求非常严格，因此逆变器需要先对输入的交流电进行稳定化处理。
这一步骤通常包括使用滤波器来去除交流电中的谐波和电压波动，从而得到稳定的交流电。
接下来，逆变器需要将稳定的交流电转换为直流电。
为了实现这一转换过程，通常使用整流器来将交流电转换为直流电。
整流器可以采用半控制或全控制技术，具体选择哪种技术取决于系统的需求和设计。
一旦交流电转换为直流电，逆变器需要将其转换回交流电，并与电网同步。
为了实现这一步骤，逆变器通常采用PWM（脉宽调制）技术。
PWM技术可以通过控制逆变器的开关器件，调整输出电压的幅值和频率，使其与电网同步。
然而，仅仅与电网同步是不够的，逆变器还需要满足一些其他的要求。
首先，逆变器需要根据电网的需求调整输出功率。
这通常需要使用电流控制技术，通过调整逆变器的输出电流，使其满足电网的功率需求。
其次，逆变器还需要实现无功功率控制。
无功功率是指电网中的虚功，它是维持电网电压稳定的重要因素。
逆变器可以通过调整输出电流的相位，来控制无功功率的注入。
最后，逆变器还需要实现对电网中的故障和异常事件的保护。
例如，当电网发生短路或过载时，逆变器需要能够及时切断与电网的连接，以确保系统的安全运行。
综上所述，风力发电并网逆变器控制策略包括稳定化处理、整流、PWM技术、功率控制、无功功率控制以及系统保护等多个步骤。
通过合理地设计和控制逆变器，可以实现风力发电系统与电网的有效并网，从而实现可靠、稳定的电力供应。
三相逆变器并联运行关键技术及应用
1. 介绍三相逆变器三相逆变器是一种电力电子设备，可以将直流电转换为交流电。
它通常由六个功率晶体管组成，其工作原理是通过控制这些晶体管的通断来实现对直流电的变换。
在电力系统中，三相逆变器广泛用于电动汽车、风力发电机、太阳能发电系统等领域。
2. 并联运行的优势三相逆变器并联运行可以提高系统的可靠性和容量。
当一个逆变器出现故障时，其他逆变器仍然可以继续工作，从而保证了整个系统的稳定运行。
并联运行还可以增加系统的输出容量，满足大功率应用的需求。
3. 关键技术1：功率分配在三相逆变器并联运行中，功率分配是一个非常关键的技术。
通过合理地分配每个逆变器的输出功率，可以确保系统的功率平衡，避免出现单个逆变器过载的情况。
功率分配的算法需要考虑逆变器的性能参数、负载情况以及系统运行状态等因素。
4. 关键技术2：同步控制为了保证多个逆变器能够协同工作，需要进行同步控制。
同步控制可以确保系统中各个逆变器的输出波形相位一致，避免出现电网干扰或者电磁干扰。
现代的三相逆变器通常采用高精度的时钟信号和同步控制算法来实现逆变器之间的同步。
5. 关键技术3：通信互联在并联运行的三相逆变器系统中，逆变器之间需要进行通信互联，共享系统信息并实现协同控制。
通信互联需要考虑通信协议的选择、通信速度的匹配以及通信网络的可靠性等因素，以确保系统运行的稳定性和可靠性。
6. 应用领域1：电动汽车充电系统电动汽车充电系统通常采用三相逆变器并联运行技术，以提高充电效率和可靠性。
通过并联多个逆变器，可以实现对电动汽车的快速充电，同时还可以实现故障容错和系统稳定运行。
7. 应用领域2：太阳能逆变系统在太阳能发电系统中，三相逆变器并联运行可以提高系统的输出容量和稳定性。
通过多个逆变器的并联运行，可以有效地提高光伏发电系统的整体效率和可靠性，满足不同地区和不同负载条件下的需求。
8. 应用领域3：风力发电系统风力发电系统中通常采用多台三相逆变器并联运行的方式，以应对风力发电机输出功率的波动和不确定性。
逆变器的并联运行技术
半百≯ 守
圈５两逆变器并联向负载供电
上式表明，两模块有功功率的均衡主要取决于功 率角ａｌ和８２的一致性，而无功功率主要取决于逆变 器输出电压有效值ＥＩ和Ｅ２的一致性。令各模块
∞２∞ｏ—ｍ·Ｐ
Ｖ＝Ｖｏ—ｎ·Ｑ
——————————————————————中—国—电—工——技—术—学——会—电—力——电—子—学—套——第—七—次——奎—国—学—术——舍—设———————————————————～～
逆变器的并联运行技术
南京航空航天大学刑 岩戚惠严仲光赵修抖（南京２１００１６）
信息技术的迅速发展，对其供电系统的容量、性 能和可靠性要求越来越高．也推动着电力电子技术的 研究不断深入，研究领域不断拓宽。多模块并联实现 大容量电源被公认为当今电源变换技术发展的重要 方向之一。多个电源模块并联，分担负载功率，各个 模块中主开关器件的电流应力太大减小，从根本上提 高可靠性、降低成本。同时，各模块的功率容量减小 而使功率密度大幅度提高。另外，多个模块并联，可 以灵活构成各种功率容量，以模块化取代系列化，从 而缩短研制、生产周期和成本，提高各类开关电源的 标准化程度、可维护性和互换性等。
（１）一台或多台投人运行时，相互问及与系统的 频率、相位、幅度必须达到一致或小于容许误差时才 能投人，否则可能给电网造成强烈ｊ中击或输出失真。 而且并联工作过程中，各逆变器也必须保持输出一 致，否则。频率的徽弱差异的积累将造成并联系统输 出幅度的周期性变化和波形畸变；相位不同使转出幅 度不稳。
（２）功率的分配包括有功和无功功率的平均分 配，即均流包括有功和无功均流。直流电源的均流技 术不能直接适用。
逆变器侧电流反馈的lcl并网逆变器电网电压前馈控制策略
逆变器侧电流反馈的lcl并网逆变器电网电压前馈控制策略本文旨在研究逆变器侧电流反馈的lcl并网逆变器电网电压前馈控制策略。
首先，将简要介绍LCL滤波器的结构，以及其传统的电网控制策略。
其次，对具有LCL滤波器的LCL连接混合前馈电力调节逆变器进行模型分析，以及其在改善电力系统的功率因数和电压波动中的作用。
然后，将介绍在LCL串联滤波器中使用逆变器侧电流反馈的电网电压前馈控制策略。
最后，进行实验simulink仿真尝试，以验证本文研究的一般性可行性和有效性。
LCL滤波器是一种构成同步逆变器的重要组成部分，在感应器侧隔离网络母线与直流电源之间提供一种经济的机械连接，以及实现低频抑制/反馈控制和频率和相位的传递。
当同步逆变器作为供电设备，例如发电机或可再生能源，连接通用电力系统时，LCL滤波器具有良好的稳定性和过载能力。
但是，由于LCL滤波器的低频损耗，电力系统的功率因数降低，以及电压波动的加剧，这些滤波器的控制策略必须得到合理的研究。
传统上，采用两个具有可塑性的模式：一种是基于电流控制，另一种是基于电压控制。
电流控制是通过调节逆变器输入端的电流以维持电网负荷的发电量，从而达到优化的功率因数的目的，而电压控制则是检测和反馈电网电压，以保持电网电压在指定的范围内。
为了改善电力系统的功率因数和电压波动，将利用LCL串联滤波器中使用逆变器侧电流反馈的电网电压前馈控制策略。
首先，LCL滤波器输入端的电流将被控制，以实现网络提供的目标功率。
然后，将获得网络电压的反馈信号，其中可以利用逆变器侧电流反馈与电网电压的信号来调节逆变器的输出电流，以保持电网电压的范围。
此外，此控制策略可以用于不同的拓扑结构，例如对称和不对称的LCL连接，以及单线和三线联结。
为进一步证明本文研究的一般性可行性和有效性，本文将通过实验simulink模型仿真实验来验证。
在仿真实验中，使用一种基于混合前馈的LCL连接逆变器模型，建立一个6节点电网模型，其中包括发电机，负载，LCL连接以及基于LCL滤波器的逆变器模型。
新能源并网逆变器控制策略研究综述与展望
新能源并网逆变器控制策略研究综述与展望一、概述随着全球能源结构的转变和新能源技术的快速发展，新能源并网逆变器作为实现可再生能源并网发电的核心设备，其控制策略的研究与应用越来越受到关注。
新能源并网逆变器的主要功能是将光伏、风电等新能源产生的直流电能转换为交流电，并高效稳定地并入电网，以满足日益增长的清洁能源需求。
新能源并网逆变器的控制策略直接关系到其运行效率和稳定性，进而影响到整个新能源发电系统的性能。
传统的并网逆变器控制策略主要基于电压源逆变器控制方法，通过控制输出电压的幅值和频率，使逆变器的输出电压与电网电压保持同步。
随着新能源渗透率的不断提高，电网的复杂性和不确定性也在增加，传统的控制策略已难以满足现代电网的需求。
为此，研究者们提出了一系列改进的控制策略，如频率和电压双闭环控制策略、预测控制策略以及智能控制策略等。
这些策略通过引入先进的控制算法和优化方法，提高了并网逆变器的响应速度和稳定性，使其能够更好地适应复杂的电网环境。
展望未来，新能源并网逆变器的控制策略将继续朝着智能化、高效化和多样化的方向发展。
智能化控制策略将借助人工智能、大数据等技术，实现逆变器的自适应控制和优化运行。
高效化控制策略则通过采用新材料、新技术等手段，提高逆变器的功率密度和系统效率。
同时，随着新能源发电系统的规模化和多样化，控制策略也需要不断创新和完善，以适应各种应用场景和需求。
新能源并网逆变器的控制策略研究对于推动新能源发电技术的发展具有重要意义。
未来，我们需要在深入研究现有控制策略的基础上，不断探索新的控制方法和手段，为实现新能源发电的高效、稳定和安全运行提供有力支持。
1. 新能源并网逆变器的背景和重要性随着全球能源结构的转变和可再生能源的快速发展，新能源并网逆变器在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
传统的化石能源日益枯竭，环境污染问题日益严重，这使得各国纷纷将目光投向了可再生能源，如太阳能、风能等。
这些可再生能源具有清洁、无污染、可再生的特点，符合可持续发展的要求。
三相逆变器并联控制技术的研究
三相逆变器并联控制技术的研究
三相逆变器并联控制技术是指将多个三相逆变器连接并联，通过集中控制，实现对并联逆变器系统的稳定运行和优化控制。
该技术在可再生能源发电系统中得到广泛应用，特别是在太阳能光伏发电系统和风力发电系统中。
三相逆变器并联控制技术的研究主要包括以下几个方面：
1. 并联逆变器的拓扑结构设计：根据并联逆变器的具体应用需求，设计合适的拓扑结构，包括串并联和平行并联等，以实现多个逆变器之间的互连和分配负载等功能。
2. 并联逆变器的电流共享控制：通过合理的电流共享控制算法，实现并联逆变器中各个逆变器电流的均衡分配，避免因电流不均衡导致系统不稳定。
3. 并联逆变器的输出电压控制：通过集中控制系统对并联逆变器中的输出电压进行监测和调节，保持输出电压的稳定性，确保并联逆变器系统的输出功率质量。
4. 并联逆变器的故障检测和容错控制：设计有效的故障检测和容错控制策略，实现对并联逆变器系统中故障的快速检测和隔离，保证整个系统的可靠性和稳定性。
5. 并联逆变器的通信与协调控制：通过通信系统实现对并联逆变器系统中各个逆变器之间的信息交互和协调控制，实现整个系统的集中控制和优化运行。
当前，并联逆变器控制技术的研究主要集中在逆变器拓扑结构的设计和电流共享控制算法等方面，未来应该进一步深入研究并联逆变器的输出电压控制、容错控制和通信与协调控制等关键技术，以提高并联逆变器系统的性能和可靠性。
第9章 逆变器的并联技术
济南大学物理学院
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一般取R1=R2，则IT=(I1+I2)/2体现了负载电流 均值和电流偏差，将其分离成有功功率和无功 功率的分量，并分别用于调整电压相位和电压 幅值，从而实现有功功率和无功功率的均衡。
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济南大学物理学院
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2. 主从式 在主从控制结构中,在系统中设置专门的稳压 及均流控制模块(主模块),从模块为电流跟随 器性质的逆变模块,各种负载条件下及动态过 程中均可很好地实现均流,从模块之间可以实 现功率冗余。 对主模块控制系统的电压环进行调节,其输出电 压信号作为内环电流的给定信号。从模块的电流 以主模块的输出电流为基准,跟随主模块的输出 电流,无需锁相环电路来实现同步。
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济南大学物理学院
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f） 调节有功负载（电阻R）和任一无功负载（L或 C）以获得表15中含括号的参数表示的负载不匹配 状况；表15中的参数表示的是偏差的百分比，符号 表示的是图3中流经开关K1的有功功率流和无功功 率流的方向，正号表示功率流从逆变器到电网；每 次调节后，都应记录K1断开至逆变器输出电流下 降并维持在额定输出电流的1%以下之间的时间； 若记录的时间有任何一项超过步骤e）中记录的时 间，则表15中非括弧部分参数也应进行试验；
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被动模式：检测单独运转、0.5秒以内保护功能正 常动作，这时容许被动模式的检测有死区，但尽 量不要出现；即使电网复电，单独运转检测后一 定时间（5秒左右）内不会再重启； 主动模式：检测单独运转、0.5～1秒以内保护功能 正常动作；即使电网复电，在规定的时间（如150 秒左右）内不会再并网；
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4） 最后并入电阻R，使其消耗的有功等于PEUT。
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解读电力电子技术中的并联逆变器控制策略并联逆变器是电力电子技术中一种常见的电力转换装置，它对电力
系统的控制策略起到至关重要的作用。
本文将从电力电子技术的角度
出发，解读并联逆变器控制策略的相关内容。
一、并联逆变器的基本原理
并联逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。
它由多个逆
变器模块组成，每个模块负责将直流电能转换为交流电能，并将其与
其他模块输出的电能进行并联。
这样做有助于提高系统的功率密度和
可靠性。
二、传统控制策略
1. 线性控制策略
传统的线性控制策略通常采用PID控制器来实现。
PID控制器能够
通过调节逆变器的输出电流或电压，来控制逆变器的输出功率。
然而，传统的线性控制策略往往对于非线性系统表现不佳，无法满足高性能
的要求。
2. 模块间通信策略
为了提高并联逆变器的控制性能，研究者们提出了模块间通信策略。
该策略通过模块间的通信，实现了对逆变器输出电压、电流等关键参
数的精确控制。
这种策略能够增强系统的稳定性和可靠性，提高电能
转换效率。
三、先进控制策略
1. 非线性控制策略
为了解决传统线性控制策略的不足，研究者们提出了一系列的非线性控制策略。
例如，模糊控制器、神经网络控制器等。
这些非线性控制策略能够更好地适应复杂的逆变器系统，并提供更高的控制精度和动态响应速度。
2. 预测控制策略
预测控制策略是一种基于模型预测的控制方法。
它通过建立逆变器的数学模型，预测未来一段时间内的输出行为，并根据预测结果来调节控制器的输出。
这种策略能够克服传统控制方法中的滞后现象，提高系统的响应速度和稳定性。
四、应用案例
并联逆变器控制策略在实际应用中具有广泛的前景。
以太阳能发电系统为例，借助并联逆变器，可以将太阳能板产生的直流电能转换为交流电能并注入电网。
通过合理选择并联逆变器的控制策略，可以实现太阳能发电系统的最大功率追踪和功率因数控制。
另外，电动汽车充电桩系统中也广泛采用并联逆变器。
控制策略的优化可以提高充电桩系统的效率和稳定性，同时满足用户对充电速度和电池寿命的需求。
五、总结
通过对电力电子技术中的并联逆变器控制策略进行解读，我们了解到传统线性控制和模块间通信等控制策略的局限性，以及先进控制策略的优势。
合理选择适用的控制策略，对于提高并联逆变器的性能指标和实现系统的稳定运行具有重要意义。
未来，随着电力电子技术的不断发展，我们可以期待更多高效、可靠的并联逆变器控制策略的出现。