中频逆变器并联控制系统研究

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400Hz中频逆变器在军用和民用领域有着广泛的应用。逆变器的无互联线并联运行可以提高系统的供电容量,可以组成冗余电源,使得供电系统的运行更加可靠。本文以400Hz中频逆变器无互联线并联控制系统为研究对象,采用了一种改进的下垂控制法,最终通过实验验证方法的可行性。  本文从单相逆变全桥分析入手,建立了双极性SPWM逆变器的数学模型。对逆变器的开环运行和闭环运行进行了理论分析和对比,建立电压有效值外环+电压瞬时值环+电容电流瞬时值内环的多环控制的戴维南等效模型。分析了逆变器闭环的等效输出阻抗,得出了在400Hz处等效输出阻抗近似呈感性的结论。  本文以两台逆变器的并联为例,建立了等效电路模型,重点分析了并联控制系统的功率特性和环流特性。从幅值控制和功率计算方式两方面分析了传统下垂的缺陷和不足。文中采用了一种基于改进电流解耦策略的下垂控制法,在现有解耦策略的基础上加入了滞后补偿环节,以弥补解耦过程中数字运算引起的滞后。采用解耦得到的有功电流和无功电流进行下垂控制,取代了传统的功率计算。采用了改进的相位和幅值下垂控制方法,在Simulink环境下搭建仿真模型,验证控制算法的可行性。  在两台以TMS320F2812为控制核心的逆变器实验样机上进行并联实验,验证了改进下垂控制策略的可行性。
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