CN103019182B - 一种均流控制方法及应用该方法的电力并联系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种均流控制方法及电力并联系统，该方法包括：采集机架的总电流、每个机架中单功率模块的数量，并将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量，并根据所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量计算所有机架中单功率模块的平均电流；采集机架的输出电压和指令电压，并且利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令；利用所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出。在本申请中，机架间的通信和机架内的通信互相独立，从而可以使得控制环节通信延迟减低，提高系统的性能与可靠性。

Description

一种均流控制方法及应用该方法的电力并联系统

技术领域

本申请涉及电源技术领域，特别是涉及一种均流控制方法及应用该方法的电力并联系统。

背景技术

随着电力电子设备单机容量等级的提升，采用并联结构的电力电子设备并机数目越来越多，为实现模块间的均流控制，通常各个模块间采用互联线来交换数据，以实现良好的均流效果。随着并机容量的要求逐渐提高，并机模块数越来越大，使得传统互联线方式并机系统接线复杂，接线方式随模块数增加复杂程度呈指数上升，可靠性严重下降，同时，大量的数据交换导致系统数据传输量过大，对并机信号传输要求越来越严苛。并机方式及算法成为了并机方式扩容的主要瓶颈。

目前，现有的实现均流控制有两种方案：分布式控制方案和集中式控制方案，其中：

在分布式控制方案中，所有的机架直接与总线相连接，这样所有的模块在整个并联系统中控制算法相对独立，使得并联系统中的所有的棋块可实现完全冗余。系统中各模块的输出电流检测信号都送至平均电路，各个模块控制自身的输出电流与平均电流保持一致。但由于分布式控制系统中模块数较多时，数据传输较为复杂，各个模块都要发送和接收数据，模块越多，总线上的结点数越多，误码率高，通信速率越慢，造成通信延迟，而网络通信延时又对系统的控制性能的影响越大，降低系统的可靠性。

而在集中式控制方案中，由一个外部控制器或是一个主模块控制所有模块的输出电压，这里比较常见的有两种：一种是设置外部控制器：利用外部控制器产生统一的PWM开关信号或是调制波，控制所有模块的功率器件进行同步开关转换；另一种是采用共用电压外环：由外部集中控制器负责电压环的调节，电流指令，各个模块负责电流环控制和发波环节。但由于在集中式控制方案中，所有的模块共用一个外部控制器或是主模块。因此主控制器或主模块的故障会导致整个系统崩溃，系统可靠性降低，并且由于所有的子模块都需要与外部控制器或是主模块交换数据，且存在于一条总线上，控制器与模块间的连线过多，误码率高，通信速率越慢，造成通信延迟，而网络通信延时又对系统的控制性能的影响越大，降低系统的可靠性。

由此可见，上述两种实现均流控制的方案在实施过程中，均存在误码率高，通信速率越慢的问题，进而导致通信延迟，并且网络通信延时又会对系统的控制性能的影响越大，降低系统的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种均流控制方法及应用该方法的电力并联系统，以解决现有技术中存在的由于误码率高、通信速率越慢而导致通信延迟以及系统可靠性差的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种均流控制方法，该方法包括：

采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，将采集到的所述总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；

接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，以及，计算所有机架中的单功率模块的平均电流；

采集机架的输出电压和指令电压，利用所述输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令；

根据所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出。

一种均流控制方法，该方法包括：

采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，将采集到的所述总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；

接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，以及，计算所有机架中单功率模块的平均电流，且将所述平均电流发送到第一总线上；

采集机架的输出电压和指令电压，利用所述输出电压、指令电压和平均电流生成电流指令；

根据所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出。

一种均流控制方法，该方法包括以下步骤：

采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，并将采集到所述总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；

接收所述第一总线上发送的所有机架中的单功率模块的平均电流；

采集机架的输出电压和指令电压，利用所述输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令；

根据所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出。

一种机架，机架之间通过第一总线通信，该机架包括：集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述集中控制器，用于采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，以及，计算所有机架中单功率模块的平均电流；采集机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，将所述电流指令同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应，每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。

一种主机架，所述主机架与其它机架之间通过第一总线通信，所述主机架包括：

主机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述主机架集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述主机架集中控制器，用于采集主机架的总电流和主机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，计算所有机架中单功率模块的平均电流并发送到第一总线上；采集主机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过所述第二总线同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应；每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接单功率模块进行均流输出。

一种从机架，所述从机架与其他机架之间通过第一总线进行通信，所述从机架包括：

从机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述从机架集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述从机架集中控制器，用于采集从机架的总电流和从机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架中单功率模块的平均电流；采集从机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过所述第二总线同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应，每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。

一种电力并联系统，包括：多个机架，多个机架之间通过第一总线通信，并且每个所述机架包括：集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述集中控制器，用于采集机架的总电流和单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量，并计算所有机架中单功率模块的平均电流；采集机架的输出电压和指令电压，且利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过所述第二总线同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应，每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。

一种电力并联系统，包括：一个主机架和多个从机架，其中：

所述主机机架和多个从机架之间通过第一总线进行通信；

所述主机架包括：主机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，并且所述主机架集中控制器通过第二总线分别与主机架中多个单功率模块控制器相连接；

所述从机架包括：从机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，并且所述从机架集中控制器通过第二总线分别与从机架中多个单功率模块控制器相连接；

所述主机架集中控制器，用于采集所在主机架的总电流和主机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，计算所有机架中单功率模块的平均电流并发送到第一总线上；采集主机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过主机架内的第二总线同步分发给主机架内多个单功率控制器；

所述从机架集中控制器，用于采集所在从机架的总电流和从机架中单功率模块的数量，并发送到第一总线上；接收第一总线上所有单功率模块的平均电流；采集所在从机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过从主机架内的第二总线同步分发给所在从机架内多个单功率控制器；

所述主机架内的多个单功率模块控制器均与主机架内多个单功率模块一一对应；所述从机架内的多个单功率模块控制器均与该从机架内多个单功率模块一一对应；

每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该均流控制方法，机架之间通过第一总线进行通信，并且每个机架获取各自机架的总电流和单功率模块的数量，并发送到第一总线上；然后，可以利用一个机架根据第一总线上的总电流和单功率模块计算所有单功率模块的平均电流，并且将计算得到的平均电流值通过第一总线分发给所有机架，也可以控制所有机架均分别计算所有单功率模块的平均电流，最后，当每个机架均得到所有单功率模块的平均电流后，根据该平均电流以及所在机架的输出电压、指令电压计算得到电流指令，并且将电流指令同步分发给所在机架内单功率模块，以控制所有单功率模块进行均流输出。

与现有技术相比，在本申请实施例中，机架间利用第一总线进行通信，而机架内则采用单独的通信总线进行通信，这样就使得机架之间与机架内的通信互相独立，这样就使得机架之间传输的数据减少，可以降低控制环节通信延迟，并且同时可以降低误码率，提高系统的性能与可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本申请实施例提供的一种电力并联系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的均流控制方法的一种流程示意图；

图3为本申请实施例提供的均流控制方法的另一种流程示意图；

图4为本申请实施例提供的均流控制方法的又一种流程示意图；

图5本申请实施例提供的另一种的电力并联系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的均流控制方法的又一种流程示意图；

图7为本申请实施例提供的均流控制方法的又一种流程示意图；

图8为本申请实施例提供的一种机架的结构示意图；

图9所示为图8中集中控制器的结构示意图；

图10所示为图8中单功率模块控制器的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种主机架的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种从机架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

一个实施例：

图1本申请实施例提供的一种电力并联系统的结构示意图。

本身实施例提供的电力并联系统可以包括多个机架，如图1所示，图中电力并联系统中包括三个机架1，每个机架1中均包括：一个集中控制器11、多个单功率模块12和多个单功率模块控制器13，其中：集中控制器11与多个单功率模块12之间通过第二总线B相连接，相邻机架1中的集中控制器11之间通过第一总线A相连接，并且第一总线A与第二总线B相互独立。

图2为本申请实施例提供的均流控制方法的一种流程示意图。

如图2所示，该均流控制方法包括以下步骤：

S201：采集机架的总电流、机架中单功率模块的数量，将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上。

采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，是为了方便后续计算所有单功率模块的平均电流，进而实现所有单功率模块可以进行均流输出。

在采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量时，可以在机架内设置采集模块，由采集模块进行采集过程。并且采集完成后，机架再将总电流和单功率模块的数量上传到第一总线上。

这里第一总线作为机架之间的通信总线，主要用于控制环节中的数据传输。

S202:接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，以及，计算所有机架中单功率模块的平均电流。

由于所有机架均将其总电流和其内单功率模块的数量发送到第一总线上，所以，对于任意一个机架来说，直接从第一总线上就可以接收到所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量。进而将所有机架的总电流相加，并且将相加得到的和除以所有机架中单功率模块的数量，就可以得到平均电流。

在本申请实施例中，平均电流是指所有机架中每个单功率模块的平均电流。

S203：采集机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和平均电流生成电流指令。

当电力并联系统中的机架计算得到平均电流后，对于每个机架来说，还可以采集本机架的输出电压和指令电压，然后结合输出电压、指令电压以及计算得到平均电流来可以生成相应的电流指令。

S204：根据电流指令控制机架内多个单功率模块进行均流输出。

根据计算得到的电流指令，以及单功率模块的输出电压，对于每个单功率模块，均分别单独执行电流算法，即可调整单功率模块的输出电流大小。而且由于平均电流是利用所有机架的总电流以及单功率模块的数量计算得到的，所有利用该平均电流来控制机架内的单功率模块进行输出，就可以实现所有机架中的单功率模块进行均流输出。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该均流控制方法，机架之间通过第一总线进行通信，每个机架获取各自机架的总电流和单功率模块的数量，并发送到第一总线上；然后，每个机架均可以从第一总线上接收所有机架的总电流和单功率模块的数量，并且利用接收的数据计算所有机架中单功率模块的平均电流，最后再将平均电流结合每个机架的输出电压、指令电压生成用于控制单功率模块的电流指令，并利用该电流指令控制所有单功率模块进行均流输出。

与现有技术相比，在本申请实施例中，机架间利用第一总线进行通信，而机架内则采用单独的通信总线进行通信，这样就使得机架之间与机架内的通信互相独立，这样就使得机架之间传输的数据减少，可以降低控制环节通信延迟，并且同时可以降低误码率，提高系统的性能与可靠性。

另一个实施例：

图3为本申请实施例提供的均流控制方法的另一种流程示意图。

如图3所示，该方法可以包括以下步骤：

S301：采集机架的总电流、每个机架中单功率模块的数量，并将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上。

在每个机架中的集中控制器内设置有采集单元，采集单元可以对本机架内的总电流、输出电压以及单功率模块的数量进行采集，并且采集单元将采集到的本机架内的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上。

S302:接收第一总线上所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量，并根据所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量计算所有机架中单功率模块的平均电流。

S303：采集机架的输出电压和指令电压，并计算机架的输出电压与指令电压的电压差值。

S304：对电压差值进行数字校正运行，得到机架的电容电流指令值；

S305：将输出电容电流指令值与平均电流的值相加，生成电感电流指令值。

S306：利用电感电流指令值控制机架内多个单功率模块进行均流输出。

又一个实施例：

图4为本申请实施例提供的均流控制方法的又一种流程示意图。

如图4所示，该方法可以包括以下步骤：

S401：采集机架的总电流、每个机架中单功率模块的数量，并将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上。

S402:接收第一总线上所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量，并计算所有机架中单功率模块的平均电流。

S403：采集机架的输出电压和指令电压，并计算机架的输出电压与指令电压的电压差值。

S404：对电压差值进行数字校正运行，得到机架的电容电流指令值；

S405：将输出电容电流指令值与平均电流的值相加，生成电感电流指令值。

S406：分别采集多个单功率模块的电感电流值，并分别计算多个单功率模块的电感电流值与电感电流指令值的电感电流差值。

S407：分别将多个单功率模块的电感电流差值进行数字校正运行，得到多个单功率模块的输出电感电压值。

S408：将每个单功率输出电感电压值分别与输出电压进行相加，得到输出桥臂中点电压值，并根据桥臂中点电压值计算每个单功率模块的调制波信号占空比。

S409：将计算得到每个单功率模块的调制波信号占空比分别发送给相对应的单功率模块，控制机架内多个单功率模块进行均流输出。

又一个实施例：

上述三个实施例中，电力并联系统中每个机架从第一总线上获取所有机架采集到的数据，然后利用采集到的数据计算机架中所有单功率模块的平均电流，并且结合自身数据和平均电流单独控制各自机架内的单功率模块进行均流输出。

另外，在其它实电流并联系统，还可以利用多个机架某一个机架来计算平均电流，然后将计算得到的平均电流通过机架间通信分发到其它机架。这样，用来计算平均电流的机架就可以称为主机架，即主机架可以起到控制作用，而电力并联系统的其他机架就可以称为从机架，即从机架接收主机架的控制。

图5本申请实施例提供的另一种的电力并联系统的结构示意图。

如图5所示，在本申请实施例中，该电力并联系统包括：一个主机架2和多个从机架3，其中：主机架2和从机架3之间通过第一总线A进行通信，并且主机架2包括：第一集中控制器21和多个单功率模块42，从机架3包括第二集中控制器51和多个单功率模块52，并且第一集中控制器21与多个单功率模块42之间通过第二总线B相连接，第二集中控制器51与多个单功率模块52之间也通过第二总线B相连接。

对于主机架2来说，如图6所示，本申请实施例提供的该方法可以包括：

S601：采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，并将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；

S602：接收第一总线上所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量，并根计算所有机架中单功率模块的平均电流，且将平均电流发送到第一总线上；

S603：采集机架的输出电压和指令电压，并且利用输出电压、指令电压和平均电流生成电流指令；

S604：利用电流指令控制机架内多个单功率模块进行均流输出。

在本申请其他实施例中，主机架2在计算所有单功率模块的平均电流时，还可以通过第一总线发送给其他从机架3，而其他从机架就可以不计算平均电流。这样就可以实现主机架控制其他从机架。

相比与所有机架均计算平均电流的方案，可以避免由于不同机架的特殊性，导致不同机架计算得到平均电流之间可能存在误差，进而导致最终无法较好地实现电力系统中的所有单功率模块的均流输出的问题。

又一个实施例：

对于上一个实施例中的从机架3来说，如图7所示，本申请实施例提供的该方法可以包括：

S701：采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，并将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上。

S702：接收第一总线上发送的所有机架中单功率模块的平均电流。

S703：采集机架的输出电压和指令电压，并且利用输出电压、指令电压和平均电流生成电流指令。

S704：利用电流指令控制机架内多个单功率模块进行均流输出。

由于从机架无需计算平均电流，所以可以避免由于不同机架的特殊性，导致不同机架计算得到平均电流之间可能存在误差，进而导致最终无法较好地实现电力系统中的所有单功率模块的均流输出的问题。

又一个实施例：

与图2所示方法相对应，本申请实施例还提供了一种机架。

图8为本申请实施例提供的一种机架的结构示意图。图1为包括图8所示机架的电力并联系统。

如图1和图8所示，该机架包括：集中控制器11、多个单功率模块12和多个单功率模块控制器13，其中：机架之间的集中控制器11通过第一总线A通信，集中控制器11通过第二总线B分别与多个单功率模块控制器13相连接，每个所述单功率模块控制器13均与一个所述单功率模块12相连接，且多个单功率模块控制器13与多个单功率模块12一一对应。

如图9所示，集中控制器11包括：

电流采样单元111，用于采集机架1的总电流；

数量采集单元112，用于采集机架1中单功率模块数量；

采样数据发送单元113，用于将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线A上；

采样数据接收单元114，用于接收第一总线A上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量；

平均电流计算单元115，用于根据所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量计算所有机架中单功率模块的平均电流；

电压采样单元116，用于采集机架1的输出电压和指令电压；

差值计算单元117，用于将机架的输出电压与指令电压进行比较，得到机架的输出电压与指令电压的电压差值；

电容电流指令值计算单元118，用于对所述电压差值进行数字校正运行，得到机架的电容电流指令值；

电感电流指令值计算单元119，用于将所述输出电容电流指令值与所述平均电流的值相加，生成电感电流指令值，并且所述电感电流指令值作为电流指令。

如图10所示，单功率模块控制器12包括：

电感电流值采集单元121，用于采集单功率模块的电感电流值；

比较单元122，用于将所述电感电流值与所述电感电流指令值进行比较，得到单功率模块的电感电流差值；

数字校正单元123，用于将所述电感电流差值进行数字校正运行，得到单功率模块的输出电感电压值；

占空比计算单元124，用于将所述输出电感电压值与所述输出电压进行相加，得到单功率模块的输出桥臂中点电压值，并根据所述桥臂中点电压值计算所述单功率模块的调制波信号占空比；

发送单元125，用于将计算得到的调制波信号占空比发送给单功率模块的占空比。

与现有技术相比，在本申请实施例中，机架间利用第一总线进行通信，而机架内则采用第二通信总线进行通信，这样就使得机架之间与机架内的通信互相独立，这样就使得机架之间传输的数据减少，可以降低控制环节通信延迟，并且同时可以降低误码率，提高系统的性能与可靠性。

又一个实施例：

在上述实施例中，电力并联系统中每个机架均从第一总线上获取所有机架采集到的数据，然后利用采集到的数据计算机架中所有单功率模块的平均电流，并且结合自身数据和平均电流单独控制各自机架内的单功率模块进行均流输出。

另外，在其它实电流并联系统，还可以利用多个机架某一个机架来计算平均电流，然后将计算得到的平均电流通过机架间通信分发到其它机架。这样，用来计算平均电流的机架就可以称为主机架，即主机架可以起到控制作用，而电力并联系统的其他机架就可以称为从机架，即从机架接收主机架的控制。

与图6方法相对应，本申请还提供了一种主机架。

图11为本申请实施例提供的一种主机架的结构示意图。图5为包括图11所示主机架的电力并联系统。图5中2为主机架。

如图5和图9所示，该主机架包括：集中控制器21、多个单功率模块22和多个单功率模块控制器23，其中：集中控制器21与其他机架之间通过第一总线A通信，集中控制器21通过第二总线B分别与多个单功率模块控制器23相连接，每个所述单功率模块控制器23均与一个所述单功率模块22相连接，且多个单功率模块控制器23与多个单功率模块42一一对应。

该主机架中的集中控制器21在图9所示结构的基础上，除了包括：电流采样单元、数量采集单元、采样数据发送单元、采样数据接收单元、平均电流计算单元、电压采样单元、差值计算单元、电容电流指令值计算单元和电感电流指令值计算单元之外，还可以包括：

平均电流发送单元，用于将平均电流计算单元计算得到的平均电流发送到第一总线A上。

在本申请其他实施例中，主机架2在计算所有单功率模块的平均电流时，还可以通过第一总线发送给其他从机架3，这样其他从机架就可以不计算平均电流。这样就可以实现主机架控制其他从机架。

相比与所有机架均计算平均电流的方案，可以避免由于不同机架的特殊性，导致不同机架计算得到平均电流之间可能存在误差，进而导致最终无法较好地实现电力系统中的所有单功率模块的均流输出的问题。

又一个实施例：

与图7的方法相对应，本申请还提供了一种从机架。

图12为本申请实施例提供的一种从机架的结构示意图。图5为包括图11所示从机架的电力并联系统。图5中3为从机架。

该从机架包括：集中控制器31、多个单功率模块32和多个单功率模块控制器33，其中：集中控制器31与其他机架之间通过第一总线A通信，集中控制器31通过第二总线B分别与多个单功率模块控制器33相连接，每个所述单功率模块控制器33均与一个所述单功率模块32相连接，且多个单功率模块控制器33与多个单功率模块32一一对应。

该主机架中的集中控制器31与图9所示结构相比，仅包括：电流采样单元、数量采集单元、采样数据发送单元、电压采样单元、差值计算单元、电容电流指令值计算单元和电感电流指令值计算单元。

另外，集中控制器31还包括：

平均电流接收单元，用于接收第一总线上主机架计算得到的平均电流。

由于从机架无需计算平均电流，所以可以避免由于不同机架的特殊性，导致不同机架计算得到平均电流之间可能存在误差，进而导致最终无法较好地实现电力系统中的所有单功率模块的均流输出的问题。

又一个实施例：

本申请实施例还提供一种包括图8所示机架的电力并联系统，如图1所示，该电力并联系统包括：

多个机架1，多个机架1之间通过第一总线A通信，并且每个机架1包括：集中控制器11、多个单功率模块12和多个单功率模块控制器13。

如图9所示，集中控制器11包括：

电流采样单元111，用于采集机架1的总电流；

数量采集单元112，用于采集机架1中单功率模块数量；

采样数据发送单元113，用于将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线A上；

采样数据接收单元114，用于接收第一总线A上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量；

平均电流计算单元115，用于根据所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量计算所有机架中单功率模块的平均电流；

电压采样单元116，用于采集机架1的输出电压和指令电压,；

差值计算单元117，用于将机架的输出电压与指令电压进行比较，得到机架的输出电压与指令电压的电压差值；

电容电流指令值计算单元118，用于对所述电压差值进行数字校正运行，得到机架的电容电流指令值；

电感电流指令值计算单元119，用于将所述输出电容电流指令值与所述平均电流的值相加，生成电感电流指令值，并且所述电感电流指令值作为电流指令。

如图10所示，单功率模块控制器12包括：

电感电流值采集单元121，用于采集单功率模块的电感电流值；

比较单元122，用于将所述电感电流值与所述电感电流指令值进行比较，得到单功率模块的电感电流差值；

数字校正单元123，用于将所述电感电流差值进行数字校正运行，得到单功率模块的输出电感电压值；

占空比计算单元124，用于将所述输出电感电压值与所述输出电压进行相加，得到单功率模块的输出桥臂中点电压值，并根据所述桥臂中点电压值计算所述单功率模块的调制波信号占空比；

发送单元125，用于将计算得到的调制波信号占空比发送给单功率模块的占空比。

与现有技术相比，在本申请实施例中，机架间利用第一总线进行通信，而机架内则采用第二通信总线进行通信，这样就使得机架之间与机架内的通信互相独立，这样就使得机架之间传输的数据减少，可以降低控制环节通信延迟，并且同时可以降低误码率，提高系统的性能与可靠性。

又一个实施例：

在上述实施例中，电力并联系统中每个机架从第一总线上获取所有机架采集到的数据，然后利用采集到的数据计算机架中所有单功率模块的平均电流，并且结合自身数据和平均电流单独控制各自机架内的单功率模块进行均流输出。

另外，在其它实电流并联系统，还可以利用多个机架某一个机架来计算平均电流，然后将计算得到的平均电流通过机架间通信分发到其它机架。这样，用来计算平均电流的机架就可以称为主机架，即主机架可以起到控制作用，而电力并联系统的其他机架就可以称为从机架，即从机架接收主机架的控制。

如图5所示，该电力并联系统包括：一个主机架2和多个从机架3，其中：

主机机架2和多个从机架3之间通过第一总线A进行通信。

该主机架2包括：集中控制器21、多个单功率模块22和多个单功率模块控制器23，其中：集中控制器21与其他机架之间通过第一总线A通信，集中控制器21通过第二总线B分别与多个单功率模块控制器23相连接，每个所述单功率模块控制器23均与一个所述单功率模块22相连接，且多个单功率模块控制器23与多个单功率模块42一一对应。

并且该主机架中的集中控制器21，除了包括：电流采样单元、数量采集单元、采样数据发送单元、采样数据接收单元、平均电流计算单元、电压采样单元、差值计算单元、电容电流指令值计算单元和电感电流指令值计算单元之外，还可以包括：平均电流发送单元，用于将平均电流计算单元计算得到的平均电流发送到第一总线A上。

从机架3包括：集中控制器31、多个单功率模块32和多个单功率模块控制器33，其中：集中控制器31与其他机架之间通过第一总线A通信，集中控制器31通过第二总线B分别与多个单功率模块控制器33相连接，每个所述单功率模块控制器33均与一个所述单功率模块32相连接，且多个单功率模块控制器33与多个单功率模块32一一对应。

该主机架中的集中控制器31与图9所示结构相比，仅包括：电流采样单元、数量采集单元、采样数据发送单元、电压采样单元、差值计算单元、电容电流指令值计算单元和电感电流指令值计算单元。另外，集中控制器31还包括：平均电流接收单元，用于接收第一总线上主机架计算得到的平均电流。

在本申请其他实施例中，主机架2在计算所有单功率模块的平均电流时，还可以通过第一总线发送给其他从机架3，这样其他从机架就可以不计算平均电流。这样就可以实现主机架控制其他从机架。

相比与所有机架均计算平均电流的电力并联系统，可以避免由于不同机架的特殊性，导致不同机架计算得到平均电流之间可能存在误差，进而导致最终无法较好地实现电力系统中的所有单功率模块的均流输出的问题。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种均流控制方法，其特征在于，应用于包括多个机架的电力并联系统中，每个机架中有多个单功率模块，相邻机架中之间通过第一总线相连接，该方法包括：

采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，将采集到的所述总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；

接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，以及，计算所有机架中的单功率模块的平均电流；

采集机架的输出电压和指令电压，利用所述输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令；

根据所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成电流指令，包括：

将机架的输出电压与指令电压进行比较，得到机架的输出电压与指令电压的电压差值；

对所述电压差值进行数字校正运行，得到机架的电容电流指令值；

将所述电容电流指令值与所述平均电流的值相加，生成电感电流指令值，以所述电感电流指令值作为电流指令。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出，包括：

分别采集机架内多个所述单功率模块的电感电流值；

将机架内多个所述单功率模块的电感电流值分别与所述电感电流指令值进行比较，得到多个电感电流差值；

分别将多个电感电流差值进行数字校正运行，得到机架内多个单功率模块的输出电感电压值；

将每个单功率所述输出电感电压值分别与所述输出电压进行相加，得到每个单功率模块的输出桥臂中点电压值，利用每个单功率模块的桥臂中点电压值分别计算每个所述单功率模块的调制波信号占空比；

将计算得到的多个所述单功率模块的调制波信号占空比分别发送给相对应的单功率模块，控制机架内多个所述单功率模块进行输出。

4.一种均流控制方法，其特征在于，应用于包括多个机架的电力并联系统中，每个机架中有多个单功率模块，相邻机架中之间通过第一总线相连接，该方法包括：

采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，将采集到的所述总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；

接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，以及，计算所有机架中单功率模块的平均电流，且将所述平均电流发送到第一总线上；

采集机架的输出电压和指令电压，利用所述输出电压、指令电压和平均电流生成电流指令；

根据所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成电流指令，包括：

将机架的输出电压与指令电压进行比较，得到机架的输出电压与指令电压的电压差值；

对所述电压差值进行数字校正运行，得到机架的电容电流指令值；

将所述电容电流指令值与所述平均电流的值相加，生成电感电流指令值，以所述电感电流指令值作为电流指令。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出，具体包括：

分别采集机架内多个所述单功率模块的电感电流值；

将机架内多个所述单功率模块的电感电流值分别与所述电感电流指令值进行比较，得到多个电感电流差值；

分别将多个电感电流差值进行数字校正运行，得到多个单功率模块的输出电感电压值；

将每个单功率所述输出电感电压值分别与所述输出电压进行相加，得到每个单功率模块的输出桥臂中点电压值，利用每个单功率模块的桥臂中点电压值分别计算每个所述单功率模块的调制波信号占空比；

将计算得到的多个所述单功率模块的调制波信号占空比分别发送给相对应的单功率模块，控制机架内多个所述单功率模块进行输出。

7.一种均流控制方法，其特征在于，应用于包括多个机架的电力并联系统中，每个机架中有多个单功率模块，并且相邻机架中之间通过第一总线进行数据交互，该方法包括以下步骤：

采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量，并将采集到所述总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上；

接收所述第一总线上发送的所有机架中的单功率模块的平均电流；

采集机架的输出电压和指令电压，利用所述输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令；

根据所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用所述电流指令控制机架内多个所述单功率模块进行均流输出，具体包括：

分别采集机架内多个所述单功率模块的电感电流值；

将机架内多个所述单功率模块的电感电流值分别与所述电感电流指令值进行比较，得到多个电感电流差值；

分别将多个电感电流差值进行数字校正运行，得到机架内多个单功率模块的输出电感电压值；

将每个单功率所述输出电感电压值分别与所述输出电压进行相加，得到每个单功率模块的输出桥臂中点电压值，利用每个单功率模块的桥臂中点电压值分别计算每个所述单功率模块调制波信号占空比；

将计算得到的多个所述单功率模块的调制波信号占空比分别发送给相对应的单功率模块，控制机架内多个所述单功率模块进行输出。

9.一种机架，其特征在于，机架之间通过第一总线通信，该机架包括：集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述集中控制器，用于采集机架的总电流和机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，以及，计算所有机架中单功率模块的平均电流；采集机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，将所述电流指令同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应，每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。

10.根据权利要求9所述的机架，其特征在于，所述集中控制器包括：

用于采集机架的总电流的电流采样单元；

用于采集机架中单功率模块数量的数量采集单元；

用于将采集到的总电流和单功率模块的数量发送到第一总线上的采样数据发送单元；

用于接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量的采样数据接收单元；

用于根据所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量计算所有机架中单功率模块的平均电流的平均电流计算单元；

用于采集机架的输出电压和指令电压的电压采样单元；

用于将机架的输出电压与指令电压进行比较，得到机架的输出电压与指令电压的电压差值的差值计算单元；

用于对所述电压差值进行数字校正运行，得到机架的电容电流指令值的电容电流指令值计算单元；

用于将所述电容电流指令值与所述平均电流的值相加，生成电感电流指令值的电感电流指令值计算单元，并且所述电感电流指令值作为电流指令。

11.根据权利要求10所述的机架，其特征在于，所述单功率模块控制器包括：

用于采集单功率模块的电感电流值的电感电流值采集单元；

用于将所述电感电流值与所述电感电流指令值进行比较，得到单功率模块的电感电流差值的比较单元；

用于将所述电感电流差值进行数字校正运行，得到单功率模块的输出电感电压值的数字校正单元；

用于将所述输出电感电压值与所述输出电压进行相加，得到单功率模块的输出桥臂中点电压值，并根据所述桥臂中点电压值计算所述单功率模块的调制波信号占空比的占空比计算单元；

用于将计算得到的调制波信号占空比发送给单功率模块的占空比的发送单元。

12.一种主机架，其特征在于，所述主机架与其它机架之间通过第一总线通信，所述主机架包括：

主机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述主机架集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述主机架集中控制器，用于采集主机架的总电流和主机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，计算所有机架中单功率模块的平均电流并发送到第一总线上；采集主机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过所述第二总线同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应；每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接单功率模块进行均流输出。

13.一种从机架，其特征在于，所述从机架与其他机架之间通过第一总线进行通信，所述从机架包括：

从机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述从机架集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述从机架集中控制器，用于采集从机架的总电流和从机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架中单功率模块的平均电流；采集从机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过所述第二总线同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应，每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。

14.一种电力并联系统，其特征在于，包括：多个机架，多个机架之间通过第一总线通信，并且每个所述机架包括：集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，其中：

所述集中控制器通过第二总线分别与多个单功率模块控制器相连接；

所述集中控制器，用于采集机架的总电流和单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流与所有机架中单功率模块的数量，并计算所有机架中单功率模块的平均电流；采集机架的输出电压和指令电压，且利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过所述第二总线同步分发给多个单功率控制器；

每个所述单功率模块控制器均与一个所述单功率模块相连接，且多个单功率模块控制器与多个单功率模块一一对应，每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。

15.一种电力并联系统，其特征在于，包括：一个主机架和多个从机架，其中：

所述一个主机架和多个从机架之间通过第一总线进行通信；

所述主机架包括：主机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，并且所述主机架集中控制器通过第二总线分别与主机架中多个单功率模块控制器相连接；

所述从机架包括：从机架集中控制器、多个单功率模块和多个单功率模块控制器，并且所述从机架集中控制器通过第二总线分别与从机架中多个单功率模块控制器相连接；

所述主机架集中控制器，用于采集所在主机架的总电流和主机架中单功率模块的数量并发送到第一总线上；接收第一总线上所有机架的总电流和所有机架中单功率模块的数量，计算所有机架中单功率模块的平均电流并发送到第一总线上；采集主机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过主机架内的第二总线同步分发给主机架内多个单功率控制器；

所述从机架集中控制器，用于采集所在从机架的总电流和从机架中单功率模块的数量，并发送到第一总线上；接收第一总线上所有单功率模块的平均电流；采集所在从机架的输出电压和指令电压，利用输出电压、指令电压和所述平均电流生成电流指令，并将所述电流指令通过从机架内的第二总线同步分发给所在从机架内多个单功率控制器；

所述主机架内的多个单功率模块控制器均与主机架内多个单功率模块一一对应；所述从机架内的多个单功率模块控制器均与该从机架内多个单功率模块一一对应；

每个所述单功率模块控制器用于利用所述电流指令控制与其相连接的单功率模块进行均流输出。