逆变器并联运行中的均流技术

来源：本站整理作者：佚名 2011-02-19 08:32:18

1引言

单个电源组件的容量是有限的，为了增加电源的容量，提高供电可靠性，常采用电源并联技术。例如50台电源并联供电，即使其中有几台出现故障，由于供电系统具有一定的冗余度，不会影响整个系统的正常工作。对于实现大容量的逆变电源，同样也可以采用并联技术。由于逆变电源通常采用新型全控功率开关器件构成单元模块，受功率开关器件容量的限制，单个逆变电源模块的容量是十分有限的，通过多个模块并联进行扩容，不仅可以充分利用新型全控功率开关器件的优势，减少系统的体积，降低噪声，还可以提高系统的动态响应速度和逆变电源变换器的通用性。

然而，交流电源间的并联运行远比直流电源并联运行复杂，它不但要求两电源输出电压幅值相等，而且要求其频率与相位严格一致。为了使各并联模块可靠地工作，最重要的是解决均流问题。本文分析了环流的产生，介绍了解决均流问题的几种方法。

2并联运行分析

两台逆变电源并联连接的电路如图1所示。假设输出波形是标准的正弦波，不考虑畸变的影响。图中RL为负载电阻，R1、R2为线路阻抗，分别代表逆变器1和逆变器2稳态下的输出电压和电流矢量，则表示其有效值。实际电路中，由于有RωL，因此可忽略电路电感的影响，R1、R2设为纯电阻，则有：=[1－2R1/(2R1＋RL//2R2)]＋[1－2R2/(2R2＋RL//2R1)](1)=(－)/2R1=[/(2R1＋RL//2R2)]－[－/2R2＋RL//2R1]×[RL/(2R1＋RL)](2)=＋(3)=(－)/2(4)式中：为流经两个逆变电源的环流。

设R1=R2=R且因R<IMGSRC=http://www.21ic.com/app/control/201102/"IMAGE/08080148.JPG"HEIGHT=12WIDTH=10>=[1－2R/(2R＋RL//2R)]×(＋）=(＋）/2(5)=(－)/2R=(－)/2×2R=(－)/4R=Δ/4R(6)图2为逆变器并联时的电压矢量关系，由式（5）和式（6）可知：当两个逆变器的输出矢量、的相位或幅值不同时，即使是很小的电压差，但因线路阻抗R值非常小，也会产生远大于额定值的环流。由于环流不经过负载而在两台电源之间流通，对逆变器的功率器件和输出变压器均不利，因此必须加以限制。