基于级联高压变频器负荷分配的并联控制实现方法

摘要

本发明涉及一种基于级联高压变频器负荷分配的并联控制实现方法，本发明所采用的并联控制系统中包含若干台并联的级联型高压变频器，其输入在同一电网上，输出分别经电抗器连接到电机，本发明采用负荷的分配方法实现负载电流控制，通过主从控制模式和CAN总线通讯实现多台级联型高压变频器同步输出，实现级联型高压变频器的输出功率成比例分配，从而实现级联型高压变频器的并联。采用本发明的并联控制方法，无需要求系统中并联的级联型高压变频器容量一致，因而可以灵活的提高并联系统的功率等级，开拓了高可靠大电流容量大功率高压变频系统应用领域。

主权项

基于级联高压变频器负荷分配的并联控制实现方法，其特征在于，包括以下步骤，1)将若干台级联型高压变频器相互并联，输入跨接在电网上，输出经电抗器连接到电机；2)对n台相互并联的级联型高压变频器进行编号，编号为1～n，1号级联型高压变频器按照各个级联型高压变频器的额定功率输出能力进行负荷的分配，分配方案可根据要求进行设置，但是在最大负载情况下，各个级联型高压变频器均不超过其额定负载；3)电机侧电流i_a、i_b、i_c由1号级联型高压变频器进行采样，并通过abc‑dq坐标变换得到转矩电流i_st和励磁电流i_sm；磁链观测器采样得到的电机转子角速度ω_r和转子磁链ψ_r，根据(1)式，得到转子磁链角度转子磁链角度通过CAN总线同步到第k号，k＝2…n，级联型高压变频器；其中，T_r为转子励磁时间常数，p为微分因子；4)电机转子角速度ω_r和转子角速度给定经过PI调节器得到转子转矩给定转子磁链给定经过积分器得到励磁电流给定转子转矩给定和转子磁链ψ_r经过积分器得到转矩电流给定转矩电流i_st和励磁电流i_sm根据分配的负荷比例T₁得到比例转矩电流i_st1和比例励磁电流i_sm1，转矩电流给定和励磁电流给定根据分配的负荷比例T₁得到比例转矩电流给定和比例励磁电流给定将比例转矩电流i_st1和比例转矩电流给定比例励磁电流i_sm1和比例励磁电流给定分别进行比较，比较的误差通过PI调节产生正弦调制波，并与1号级联型高压变频器同步的转子磁链角度经dq‑abc坐标变换后，通过三相PWM调制输出到1号级联型高压变频器，构成功率回路；5)1号级联型高压变频器通过CAN总线实现系统内所有级联型高压变频器同步启动，具体为启动时，由1号级联型高压变频器发出启动指令，实现n台级联型高压变频器同步启动；6)第k号，k＝2…n，级联型高压变频器通过CAN总线接收转子磁链角度和负载分配的负荷比例T_k，k＝2…n，并采样得到三相电抗器电流i_ak,i_bk,i_ck，三相电抗器电流进行abc‑dq坐标变换后，再根据分配的负荷比例T_k，k＝2…n，得到比例转矩电流i_stk和比例励磁电流i_smk；转矩电流给定和励磁电流给定根据分配的负荷比例T_k，k＝2…n，得到比例转矩电流给定和比例励磁电流给定比例转矩电流给定和比例励磁电流给定分别与比例转矩电流i_stk和比例励磁电流i_smk相互比较，比较的误差通过PI调节产生正弦调制波，并与同步的转子磁链角度经dq‑abc坐标变换后，通过三相PWM调制输出到第k号，k＝2…n，级联型高压变频器，构成功率回路；所述负荷比例T_k，k＝2…n，为每台级联型高压变频器的功率与并联系统总功率的比值，可用下式表示：$T_k=\frac{P_k}{P_{\mathrm{zong}}},k=2...n,$其中，P_k为第k台级联型高压变频器的功率，P_zong为并联系统总功率。