PWM逆变器控制技术与并联环流特性研究

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逆变器作为交流电源的重要组成部分,广泛应用于UPS、电力机车等工业领域。随着现代通信技术和制造技术的迅速发展,人们对逆变电源供电设备的容量和可靠性需求不断增加。而逆变器的并联是实现大功率、高可靠性供电的重要手段。本文对逆变器的瞬时波形控制技术和并联运行特性进行研究,在此基础上成功实现了两台40kVA逆变器的并联稳定运行。文章首先介绍了各种逆变器控制技术和并联策略,分析了各种波形控制和并联技术的优缺点。然后选取最为广泛的PID控制和双环控制技术进行研究,运用极点配置的方法设计了控制器参数。通过对闭环系统的分析,阐述了闭环控制提高系统动态性能和抑制负载扰动性能的机理。得到逆变器并联系统基于输出阻抗的模型,在此基础上对并联系统的环流和功率特性进行分析,研究了输出阻抗特性对输出功率的影响。得到采用双环控制的逆变器并联系统中环流的s域表达式,分析了不同控制器参数和电路参数对基波环流和谐波环流的影响。最后在三相组合式逆变器并联系统上进行试验研究。结果表明,采用双环控制使逆变器具有良好的动态性能和抗负载扰动能力。采用有功功率调压的分散逻辑控制策略,使系统的环流得到抑制,并联系统稳定运行。
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