高频逆变电源并联控制策略的研究

由于传统供电系统的固有缺陷,当单台电源供电时,一旦发生故障可能导致整个系统瘫痪,造成不可估计的损失。逆变电源并联技术是提高逆变电源运行可靠性和扩大供电容量的重要手段。并联技术可以提高逆变电源的通用性和灵活性,使系统设计、安装、组合更加方便,使可靠性进一步提高。 本文主要研究逆变电源输出的数字控制技术,以及逆变电源的并联控制策略,以改善逆变电源的输出性能,提高逆变电源的可靠性,并为分布式发电系统提供最基本的单元模块。本系统采用高频逆变技术,主电路前级采用BOOST升压,后级采用半桥逆变电路,以TI公司的TMS320F2806DSP为主控核心实现了系统的控制功能。本文主要研究内容如下: 1.首先介绍了当前的适合逆变电源的控制策略,分析了这些控制策略的优缺点,介绍了当前的适用于逆变电源并联运行的控制策略,并简单介绍了它们的原理; 2.介绍了逆变电源无线并联的关键技术,依据下垂并联控制的数学模型,对并联系统的功率下垂特性、功率解耦控制思想等方面进行了详细的分析; 3.通过对当前逆变电源控制策略的分析、研究,对所选的逆变电源主电路进行数学建模,设计了逆变电源三闭环调节控制器,并通过Matlab仿真工具进行仿真,验证了该控制策略的可行性; 4.建立了单相逆变电源无线并联控制系统的MATLAB仿真模型,并通过仿真实验对其进行了验证分析,结果表明:该基于下垂法控制的无线并联方案可以使系统实现对输出有功功率、无功功率和谐波功率的良好控制; 5.采用DSP为主控芯片,设计并制作了单相无线并联型逆变电源样机,给出并联型逆变单元输出滤波电感参数选择的工程设计方法和原则,并对上述的三闭环控制策略进行了实验测试,实验结果良好。