发明名称 无线并联控制方法及系统
摘要 本发明系关于一种无线并联控制方法及系统,系令至少一不断电电源模组或至少一变频器的交流输出并联连接到汇流排(BUS)而对负载提供能量,其主要系采用功率斜率下降法(Droop Method),利用模拟的P-ω与Q-V斜率下降曲线以实现交流输出并联电源系统的自动锁相与均流;又利用不断电电源模组或变频器内阻特性配合平移电流法模拟于输出端串接电感之效果,以满足功率斜率下降法中要求的串联输出电感,用以解决传统无线并联时须在不断电电源模组或变频器输出端串接一较大电感所衍生体积庞大、重量增加及动态性能变差等问题。
申请公布号 TWI296167 申请公布日期 2008.04.21
申请号 TW092107240 申请日期 2003.03.31
申请人 飞瑞股份有限公司 发明人 罗汉生;田寿龙;蔡嘉明
分类号 H02M5/00(2006.01) 主分类号 H02M5/00(2006.01)
代理机构 代理人 桂齐恒 台北市中山区长安东路2段112号9楼;阎启泰 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种无线并联控制方法,系运用于以至少一不断 电电源模组或至少一变频器的交流输出并联连接 到滙流排(BUS)而对负载提供能量的并联电源系统; 其方法为: 采用功率斜率下降法(Droop Method),以利用模拟的P- 与Q-V斜率下降曲线来实现自动锁相与均流; 利用不断电电源模组或变频器内阻特性配合平移 电流法模拟于输出端串接电感之效果,以满足功率 斜率下降法中要求的串联输出电感。 2.如申请专利范围第1项所述的方法,该平移电流法 至少包括下列步骤: 取样并联的输出电压和本机的负载电流; 将取样得到的本机负载电流落后一个相位,得到平 移相位后的电流; 利用平移相位后的电流与电压以计算虚拟的功率, 并将有功、虚功部分分离; 按P-与Q-V斜率下降曲线调整输出频率和电压。 3.如申请专利范围第2项所述的方法,该平移电流法 系由软体实现。 4.如申请专利范围第2项所述的方法,该平移电流法 系由硬体电路实现。 5.如申请专利范围第1项所述的方法,该方法适用于 并联交流电源系统与市电并联的状况,而且在与市 电并联时,负载大部分系由市电负担。 6.如申请专利范围第1项所述的方法,该方法系运用 于多个不断电电源模组以变频器交流输出并联的 应用当中。 7.一种交流输出并联电源系统,其包含至少一不断 电电源模组或至少一变频器的交流输出并联连接 到滙流排(BUS),而对负载提供能量,每一不断电电源 模组分别包括有一变频器、一用以驱动前述变频 器PWM驱动电路、位于前述变频器内的一电感电流 检测器、变频器输出端上的一输出电压检测器、 一负载电流检测器及连接前述PWM驱动电路、电感 电流检测器、输出电压检测器及负载电流检测器 等之控制单元;其中: 该控制单元系采用功率斜率下降法(Droop Method),以 利用模拟的P-与Q-V斜率下降曲线来实现自动锁 相与均流;又利用不断电电源模组内阻特性配合平 移电流法模拟在输出端上串接电感之效果,以满足 功率斜率下降法中要求的串联输出电感。 8.如申请专利范围第7项所述的系统,该控制单元采 用平移电流法的至少包括下列步骤: 取样并联的输出电压和本机的负载电流; 将取样得到的本机负载电流落后一个相位,得到平 移相位后的电流; 利用平移相位后的电流与电压以计算虚拟的功率, 并将有功、虚功部分分离; 按P-与Q-V斜率下降曲线调整输出频率和电压。 9.如申请专利范围第8项所述的系统,该控制单元系 由一数位信号处理器(DSP)构成。 10.如申请专利范围第8项所述的系统,该控制单元 系以软体实现。 11.如申请专利范围第7项所述的系统,各不断电电 源模组在有线并联模式下,系以下列线路相互连接 : 一同步时序信号线,包含同步时序信号,使得系统 中所有的变频器的频率和相位同步; 一分流线,系供各并联模组交换输出负载电流资讯 ; 一通信线,系供各并联模组交换资讯。 12.如申请专利范围第11项所述的系统,前述分流线 路系用以连接各不断电电源模组之负载电流检测 器。 13.一种无线并联控制系统之不断电电源模组,其包 括有一变频器、一用以驱动前述变频器PWM驱动电 路、位于前述变频器内的一电感电流检测器、变 频器输出端上的一输出电压检测器、一负载电流 检测器及连接前述PWM驱动电路、电感电流检测器 、输出电压检测器及负载电流检测器等之控制单 元;其中: 该控制单元系采用功率斜率下降法(Droop Method),以 利用模拟的P-与Q-V斜率下降曲线来实现自动锁 相与均流;又利用不断电电源模组内阻特性配合平 移电流法模拟在输出端上串接电感之效果,以满足 功率斜率下降法中要求的串联输出电感。 14.如申请专利范围第13项所述的不断电电源模组, 该控制单元采用的平移电流法系先采样取得输出 电流,然后对其平移一定的角度,接着利用平移相 角后的电流与输出电压求得虚拟的有功和无功功 率差値,再根据P-的关系调节输出频率,根据Q-V的 关系调节输出电压。 15.如申请专利范围第14项所述的不断电电源模组, 该控制单元系由一数位信号处理器(DSP)构成。 16.如申请专利范围第14项所述的不断电电源模组, 该控制单元系以软体实现。 17.如申请专利范围第13项所述的不断电电源模组, 该不断电电源模组具有一组线路,该组线路包括有 一同步时序信号线、一分流线及一通信线。 图式简单说明: 第一图:系一串接输出电感之并联系统等效方块图 。 第二图:系功率斜率下降关系之示意图。 第三图:系功率斜率下降法之向量图。 第四图:系本发明在无线控制下之并联系统接线示 意图。 第五图:系本发明无线控制并联系统中不断电电源 模组之控制方块图。 第六图:系本发明在有线控制下之并联系统接线示 意图。 第七图:系本发明有线控制并联系统中不断电电源 模组之控制方块图。 第八图:系一无串接输出电感之并联系统等效方块 图。 第九图:系平移电流法之控制方块图。
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