方天治 王 健 阮新波
分布式输入串联输出并联逆变器系统的 复合式控制策略
方天治王健阮新波
(南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室 南京 210016)
输入串联输出并联逆变器系统适于高压直流输入、大电流交流输出的应用场合。为实现该系统的控制目标——输入均压和输出均流,提出了复合式控制的两种具体实现方案——输入均压/输出电感电流同相位控制和输入均压/输出电感电流同幅值控制。为实现系统的完全模块化,提出了一种新的分布式架构,各模块间仅通过输出电压基准同步母线、输入均压母线和平均电流母线进行相互通信。研制了样机,仿真和实验结果验证了所提方案的正确性与有效性。
输入串联输出并联 逆变器 分布式 复合式控制 输入均压 输出均流
电力电子技术近30年来得到了越来越广泛的应用,包括在高压直流输入的场合。例如城市轨道交通车辆的受流器从架空接触网或第三轨接收直流电压,其供电电网有750V和1 500V两种直流体制,对应的电压允许变化范围分别为500~900V和1 000~1 800V[1];船舶供电系统中电源电压有的采用直流850~1 250V[2];高速电气铁路中直流母线电压高达2 160~2 600V[3],有的场合甚至可能更高。如此高的输入电压幅值,对上述电气系统中的逆变电源器件的选取提出了挑战。
将多个标准化模块进行串联/并联,可灵活地得到适应需求的功率变换系统[4-8]。其中,输入串联型逆变器系统(输出可串联或并联)非常适于上述城市轨道交通、船舶和高速电气铁路等电气系统中的逆变电源,其优点如下:降低了单模块开关器件的电压应力,便于选择合适的开关器件;……