CN104242712A - 一种逆变器并联系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种逆变器并联系统及其控制方法，所述逆变器并联系统，包括集中控制器、多个逆变器，其中，所述多个逆变器具有不同直流端，交流端则并联作为系统输出端；所述集中控制器与各逆变器的控制模块相连；所述逆变器并联系统采用间接式集中控制方式，集中控制器产生同步信号，各逆变器的控制模块则利用通讯量和均流控制器实现基于pqr坐标变换的均流控制。与现有的间接式集中控制方式相比，省去了锁相环，从而避免了各逆变器锁相环差异引入的均流误差，且本申请所用控制策略对三相四线制并联系统带不平衡负载具有很好的均流效果。

Description

一种逆变器并联系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及逆变器技术领域，特别是涉及一种逆变器并联系统及其控制方法。

背景技术

逆变器并联系统通常用于不间断电源系统，为供电重要等级较高的用户作为备用电源进行紧急供电，也可以用于分布式发电系统以组建微型电网，给偏远地区或岛屿单独供电。

逆变器并联系统依据连接方式可分为集中控制方式、主从控制方式、分散逻辑控制方式、循环链控制方式和无互连控制方式等，集中控制方式具有结构简单、易于实现能量管理，适用于大容量且需能量管理的系统，而且随着快速高可靠性能通讯技术的引入，大大降低了集中控制方式的故障率，从而使得集中控制方式广泛被应用。现有的集中控制方式又分为直接式集中控制方式和间接式集中控制方式，直接式集中控制方式直接检测逆变器并联系统的总电流，然后平均分配给各个逆变器作为参考信号，此种方式在检测存在误差时会使得逆变器的输出电压存在相位误差，从而影响均流效果；间接式集中控制方式则通过各个逆变器的功率计算出功率误差，并利用有功误差补偿相位、无功误差补偿幅值。

总体而言，间接式集中控制方式具有较好的均流效果，但是此种方式需要给每个逆变器均配置一个锁相环，由于各个逆变器配置的锁相环之间存在差异，故影响逆变器并联系统的均流效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种逆变器并联系统及其控制方法，以解决现有的逆变器并联系统的均流效果差的问题，技术方案如下：

本申请提供一种逆变器并联系统，包括：集中控制器和多个逆变器；

所述集中控制器分别与所述多个逆变器的通讯端连接，所述多个逆变器的交流端并联连接作为所述逆变器并联系统的输出端，所述集中控制器接收系统输出电压幅值给定值和角频率给定值，并提供给各个所述逆变器，以及依据所述角频率给定值形成同步信号，提供给各个所述逆变器；

所述逆变器依据所述系统输出电压幅值给定值、所述角频率给定值、所述同步信号、自身的电气参数信息，以及接收到的所述逆变器并联系统中的其余各逆变器的电气参数信息，得到自身均流控制参数给定值；并依据所述均流控制参数给定值、自身的电气参数信息、所述系统输出电压幅值给定值，以及所述同步信号产生相应的驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变器中逆变电路的工作状态，以使各个逆变器的输出功率相等，其中，所述电气参数信息包括：第一输出有功功率、无功电流；所述均流控制参数给定值包括有功功率给定值和无功电流给定值。

优选的，所述逆变器包括：坐标变换模块、功率计算模块、均流给定计算模块、控制模块、驱动模块和逆变电路，其中：

所述坐标变换模块，用于依据采集得到的所述逆变器输出的第一三相电容电压、第一输出电流、所述角频率给定值，以及所述同步信号进行pqr坐标变换，得到pqr坐标系下的第二三相电容电压和第二输出电流，以及将所述系统输出电压幅值给定值转换为pqr坐标系下的第一三相电压给定值；

所述功率计算模块，用于依据所述第二三相电容电压和所述第二输出电流计算所述逆变器输出的有功功率；

所述均流给定计算模块，用于依据各逆变器输出的有功功率、q轴的无功电流、r轴的无功电流计算得到所述均流控制参数给定值并提供给所述控制模块，其中，所述均流控制参数给定值为有功功率给定值、q轴的无功电流给定值、r轴的无功电流给定值；

所述控制模块，用于依据所述均流控制参数给定值、所述第一三相电压给定值、所述有功功率，以及q轴和r轴的第二输出电流，所述第二三相电容电压，得到pqr坐标系下的第一三相调制电压，并提供给所述驱动模块；

所述驱动模块，用于将所述第一三相调制电压进行pqr坐标反变换获得静止坐标系下的第二三相调制电压，并依据所述第二三相调制电压生成驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变电路中开关管的导通或关断状态，以使所述逆变器并联系统中各个逆变器的输出功率相同。

优选的，所述控制模块包括：均流控制器和电压控制器；

所述均流控制器，用于依据所述均流控制参数给定值、所述逆变器输出的有功功率、q轴和r轴的第二输出电流，得到三相电压补偿量，以及依据所述三相电压补偿量和所述第一三相电压给定值，得到第二三相电压给定值提供给所述电压控制器；

所述电压控制器，用于依据所述第二三相电压给定值得到所述第一三相调制电压。

优选的，所述均流控制器和所述电压控制器通过比例调节器、比例积分调节器或比例积分微分调节器实现。

优选的，所述逆变电路包括：第一电感、第二电感、第三电感、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一均流电感、第二均流电感、第三均流电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第一直流滤波电容和第二直流滤波电容；

所述第一开关管和所述第二开关管串联得到第一串联支路，所述第三开关管和所述第四开关管串联得到第二串联支路，所述第五开关管和所述第六开关管串联得到第三串联支路，所述第一串联支路、所述第二串联支路和所述第三串联支路并联连接，并联后的两个公共端作为所述逆变电路的两个直流输入端；

所述第一直流滤波电容和所述第二滤波电容串联后并联在所述逆变电路的两个直流输入端之间，且所述第一直流滤波电容和所述第二直流滤波电容的公共端作为中性点；

所述第一电感的一端连接所述第一开关管和所述第二开关管的公共端，所述第一电感的另一端连接所述第一滤波电容的一端，所述第一滤波电容的另一端连接所述中性点，所述第一均流电感的一端连接所述第一电感的另一端，所述第一均流电感的另一端作为所述逆变电路的一个交流输出端；

所述第二电感的一端连接所述第三开关管和所述第四开关管的公共端，所述第二电感的另一端连接所述第二滤波电容的一端，所述第二滤波电容的另一端连接所述中性点，所述第二均流电感的一端连接所述第二电感的另一端，所述第二均流电感的另一端作为所述逆变电路的一个交流输出端；

所述第三电感的一端连接所述第五开关管和所述第六开关管的公共端，所述第三电感的另一端连接所述第三滤波电容的一端，所述第三滤波电容的另一端连接所述中性点，所述第三均流电感的一端连接所述第三电感的另一端，所述第三均流电感的另一端作为所述逆变电路的一个交流输出端。

优选的，上述逆变器并联系统还包括：上位机，所述上位机与所述集中控制器相连接，所述上位机用于接收操作者输入的系统输出电压幅值给定值和角频率给定值，并提供给所述集中控制器。

优选的，所述上位机与所述集中控制器之间通过异步串行通信总线或控制器局域网络总线连接；

所述集中控制器和所述逆变器之间通过异步串行通信总线或控制器局域网络总线连接，且所述集中控制器和所述逆变器之间还通过同步信号总线连接。

优选的，所述上位机还用于接收并显示所述集中控制器提供的所述逆变器并联系统的输出数据，其中，所述输出数据包括各个所述逆变器输出的有功功率、无功电流。

本申请还提供一种逆变器并联控制方法，应用于上述的逆变器并联系统，包括：

所述集中控制器接收系统输出电压幅值给定值和角频率给定值，提供给各个所述逆变器，以及依据所述角频率给定值得到同步信号，提供给各个所述逆变器；

所述逆变器依据所述系统输出电压幅值给定值、所述角频率给定值，及接收到的其余各逆变器的电气参数信息，及自身的电气参数信息，得到自身的均流控制参数给定值；并依据所述均流控制参数给定值、自身的电气参数信息、所述系统输出电压幅值给定值，产生相应的驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变器中逆变电路的工作状态，以使各个逆变器的输出功率相等。

优选的，所述逆变器具体用于：

依据所述逆变器输出的第一三相电容电压、第一输出电流、所述角频率给定值和所述同步信号进行pqr坐标变换，得到pqr坐标系下的第二三相电容电压和第二输出电流，以及将所述系统输出电压幅值给定值转换为pqr坐标系下的第一三相电压给定值；

依据所述第二三相电容电压和所述第二输出电流，得到所述逆变器输出的有功功率；

依据各个所述逆变器输出的有功功率、q轴的无功电流、r轴的无功电流得到均流控制参数给定值，其中所述均流控制参数给定值为有功功率给定值、q轴的无功电流给定值、r轴的无功电流给定值。

依据所述逆变器的第一三相电压给定值、所述均流控制参数给定值、所述有功功率，以及q轴和r轴的第二输出电流，得到pqr坐标系下的第一三相调制电压；

将所述第一三相调制电压进行pqr坐标反变换获得静止坐标系下的第二三相调制电压，并依据所述第二三相调制电压生成驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变器中逆变电路的开关管导通或关断状态，以使所述逆变器并联系统中的各个逆变器的输出功率相等。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述逆变器并联系统及其控制方法，采用间接式集中控制方式，通过集中控制器产生各个逆变器的同步信号，各逆变器得到自身的均流控制参数并进行均流控制，与现有的间接式集中控制方式相比，省去了锁相环，从而避免了各个逆变器中配置的锁相环之间存在差异引入的均流误差，故本申请提供的间接式集中控制式的逆变器并联系统具有很好的均流效果。

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为本申请实施例提供一种逆变器并联系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的逆变器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的逆变器并联系统的仿真波形示意图；

图4为本申请实施例提供的逆变电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的集中控制器上的CAN通讯流程示意图；

图6为示出了本申请实施例逆变器并联控制方法的流程示意图。

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。

请参见图1，示出了本申请实施例一种逆变器并联系统的结构示意图。

所述逆变器并联系统包括上位机1、集中控制器2和N个逆变器3，其中，N为大于1的整数。

上位机1与集中控制器2连接，N个逆变器3并联连接，具体的，N个逆变器的通讯端31连接集中控制器2，N个逆变器的交流端32并联后作为逆变器并联系统的输出端，N个逆变器的直流端33独立，逆变器通过其直流端接收直流电能进行逆变转换为交流电能从交流端输出。

本实施例提供的逆变器并联系统的工作过程如下：

上位机1接收操作者输入的系统输出电压幅值给定值Vm、角频率给定值ω，并将Vm和ω提供给集中控制器2，集中控制器2将Vm和ω提供给各个逆变器3；

优选的，上位机1和集中控制器2之间的通讯，以及集中控制器2和各个逆变器3之间的通讯均可以为异步通讯方式（比如，RS232或RS485通讯方式）或CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）通讯方式。

同时，集中控制器2依据角频率给定值ω计算得到同步信号，并通过同步信号线将所述同步信号提供给各个逆变器3，所述同步信号线能够保证同步信号的实时传输。

具体实施时，集中控制器2可以通过DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）处理器实现。

逆变器3首先依据系统输出电压幅值给定值Vm、角频率给定值ω、同步信号、自身的电气参数信息，以及逆变器并联系统中其余各个逆变器的电气参数信息得到自身的均流控制参数给定值，所述均流控制参数给定值包括：逆变器输出的有功功率给定值和无功电流给定值。

逆变器3依据所述均流控制参数给定值、自身的电气参数信息、Vm以及所述同步信号，生成相应的驱动信号，用于控制逆变器中逆变电路中各个开关管的工作状态，从而使各个逆变器的输出功率相等。

其中，所述电气参数信息包括第一三相电容电压Vcai、Vcbi、Vcci，第一输出电流Iai、Ibi、Ici，有功功率Pi、无功电流，其中，i为1≤i≤N的整数，表示第i个逆变器的参数，所述第一三相电容电压为逆变器中的逆变电路的三相滤波电容上的电压。

需要说明的是，本实施例提供的逆变器并联系统可以通过集中控制器接收系统输出电压幅值给定值和角频率给定值，从而无需上位机，下面的系统实施例以及方法实施例类似，后续的实施例将不再一一赘述。

本实施例提供的逆变器并联系统，通过集中控制器产生同步信号提供给各个逆变器，各个逆变器计算得到自身的均流控制参数，并进行均流控制，实现均流，与现有的间接式集中控制方式相比，省去了锁相环，从而避免了各个逆变器中配置的锁相环之间存在差异引入的均流误差，因此本申请提供的间接式集中控制式的逆变器并联系统具有很好的均流效果。

请参见图2，示出了逆变器的结构示意图，所述逆变器包括：坐标变换模块310、功率计算模块320、控制模块330、驱动电路340、逆变电路350和均流给定计算模块360。

坐标变换模块310，用于将采样获得该逆变器的第一三相电容电压Vcai、Vcbi、Vcci，进行pqr坐标变换获得pqr坐标系下的第二三相电容电压Vcpi、Vcqi、Vcri；同时，将采样得到该逆变器的第一输出电流Iai、Ibi、Ici进行pqr坐标变换获得pqr坐标系下的第二输出电流Ipi、Iqi、Iri，具体的转换公式如下：

(式1)

上式中，Xp代表p轴的第二三相电容电压Vcp、Xq代表q轴的第二三相电容电压Vcq、Xr代表r轴的第二三相电容电压Vcr，此时，Xa代表A相的第一三相电容电压Vca，Xb代表B相的第一三相电容电压Vcb，Xc代表C相的第一三相电容电压Vcc；或者，Xp代表p轴的第二输出电流Ip，Xq代表q轴的第二输出电流Iq、Xr代表r轴的第二输出电流Ir，此时，Xa代表A相的第一输出电流Ia，Xb代表B相的第一输出电流Ib，Xc代表C相的第一输出电流Ic；ω为角频率给定值，为集中控制器根据所述角频率给定值ω转换得到的同步信号；

同时，坐标变换模块310将系统输出电压幅值Vm转换得到pqr坐标下的第一三相电压给定值，该第一三相电压给定值包括V_cpref、V_cqref、V_crref，其中，当逆变器并联系统以p轴控制定向时，则V_cpref=Vm、V_cqref=0、V_crref=0。

功率计算模块320，用于依据所述坐标变换模块得到的第二三相电容电压中p轴的电容电压Vcpi和第二输出电流中p轴的电流Ipi计算该逆变器输出的有功功率Pi，并提供给集中控制器2和逆变器并联系统中的其余各个逆变器，其中，Pi的计算公式为：

Pi=Vcpi*Ipi   （式2）

上式中，Vcpi为第i个逆变器的p轴的第二三相电容电压，Ipi为第i个逆变器的p轴的第二输出电流。

均流给定计算模块360，用于依据逆变器并联系统中的各个逆变器的有功功率Pi、q轴的第二输出电流Iqi和r轴的第二输出电流Iri，计算得到该逆变器的均流控制参数给定值，所述均流控制参数给定值包括有功功率给定值P_refi、q轴的无功电流给定值I_qrefi、r轴的无功电流给定值I_rrefi，并提供给各个逆变器，具体计算公式如下：

$P_{\mathrm{refi}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Pi};I_{\mathrm{qrefi}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Iqi};I_{\mathrm{rrefi}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Iri}$ (式3)

上式中，N为逆变器并联系统中逆变器的个数，Iqi为第i个逆变器在q轴的第二输出电流，Iri为第i个逆变器在r轴的第二输出电流。

其中，该逆变器3接收到的逆变器并联系统中的其余各个逆变器的有功功率Pi、q轴的第二输出电流Iqi和r轴的第二输出电流Iri，可以通过该逆变器与其他逆变器进行通讯获得，还可以通过该逆变器与集中控制器2进行通讯来获得，此种方式下，集中控制器2通过与逆变器并联系统中的各个逆变器之间通讯得到各个逆变器的有功功率Pi、q轴的第二输出电流Iqi和r轴的第二输出电流Iri。

控制模块330包括均流控制器331和电压控制器332；

均流控制器331依据有功功率Pi和有功功率给定值P_refi计算得到有功功率差（P_refi-Pi），依据q轴的第二输出电流Iqi和q轴的无功电流给定值I_qrefi计算得到q轴无功电流差（I_qrefi-Iqi），依据r轴的第二输出电流Iri和r轴的无功电流给定值I_rrefi计算得到r轴无功电流差（I_rrefi-Iri），进而依据此三个差值得到三相电压补偿量ΔV_pi、ΔV_qi、ΔV_ri。

然后，依据三相电压补偿量ΔV_pi、ΔV_qi、ΔV_ri和第一三相电压给定值V_cpref、V_cqref、V_crref，进行叠加得到第二三相电压给定值，并提供给电压控制器332。

电压控制器332依据第二三相电压给定值得到pqr坐标系下的第一三相调制电压V_pri、V_qri、V_rri，并提供给驱动模块340。

驱动模块340将第一三相调制电压V_pri、V_qri、V_rri进行pqr坐标反变换，得到静止坐标系下的第二三相调制电压V_αri、V_βri、V_0ri或V_ari、V_bri、V_cri，进而依据第二三相调制电压得到对应的驱动信号，所述驱动信号用于控制逆变器的逆变电路中开关管的导通或关断状态，以控制所述逆变器的工作状态。

其中，获得V_αri、V_βri、V_0ri或V_ari、V_bri、V_cri的公式如下：

(式4)

上式中，X_α代表α轴的第二三相调制电压V_αri，X_β代表β轴的第二三相调制电压V_βri，X₀代表0轴的第二三相调制电压V_0ri，Xp代表p轴的第一三相调制电压V_pri，Xq代表q轴的第一三相调制电压V_qri，Xr代表r轴的第一三相调制电压V_rri，X_a代表a轴的第二三相调制电压V_ari，X_b代表b轴的第二三相调制电压V_bri，X_c代表c轴的第二三相调制电压V_cri。

本实施例提供的逆变器并联系统引入简化的pqr坐标变换，将三相四线制连接方式下的有功功率转化为P，无功电流分别转化为Iq和Ir，实现了各个功率量之间的解耦控制，进而实现三相四线制连接方式的并联逆变器系统连接不平衡负载时的功率平均分配。

请参见图3，示出了本申请实施例提供的逆变器并联系统的仿真波形示意图，图3是以两个逆变器并联得到的逆变器并联系统为例，母线电压分别为900V和720V，且两个逆变器的均流电感的电感值差50%得到的关键点波形图，其中，V_oabc为逆变器输出侧交流母线电压波形，I_oabc为并联系统的输出电流波形，ΔI_oabc为两个逆变器之间输出电流的差值（即环流波形）。图中t=0.1s时，逆变器并联系统由单相负载切换到空载，在t=0.2s时，逆变器并联系统由空载切换到负载，环流最大的一相电流差异为2.68%，满足5%的均流要求。单相负载时交流母线电压的负序分量为0.322%、零序分量为0.199%。

请参见图4，示出了逆变电路的结构示意图，所述逆变电路包括六个开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6，三个电感L1、L2、L3，三个滤波电容C1、C2、C3，两个直流滤波电容Cdc1和Cdc2，以及三个均流电感L01、L02、L03。

S1和S2串联、S3和S4串联、S5和S6串联，得到的三个串联支路并联连接，并联连接的连个公共端作为逆变电路的两个输入端连接直流电源；S1-S6的控制端均连接控制电路，通过控制电路输出的控制信号控制开关管导通或关断。

Cdc1和Cdc2串联后并联两个输入端之间，且Cdc1和Cdc2的公共端作为中性点与星形连接的三相滤波电容器的中性点连接，并引出该连接线形成三相四线制连接方式，具体连接如下：

L1的一端连接S1和S2的公共端，另一端连接C1的一端，C1的另一端连接所述中性点，L01的一端连接L1的另一端，L01的另一端作为逆变电路的一个交流输出端；

L2的一端连接S3和S4的公共端，另一端连接C2的一端，C2的另一端连接所述中性点，L02的一端连接L2的另一端，L02的另一端作为逆变电路的一个交流输出端；

L3的一端连接S5和S6的公共端，另一端连接C3的一端，C3的另一端连接所述中性点，L03的一端连接L3的另一端，L03的另一端作为逆变电路的一个交流输出端；

其中，L1、L2和L3，以及C1、C2和C3构成输出低通滤波器，L01、L02和L03作为逆变电路的输出电感，起到均流的作用

需要说明的是，开关管S1-S6均可以通过MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET，金属-氧化物-半导体-场效晶体管），此时，开关管的控制端为MOSFET的栅极，或者通过IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）实现，此时，开关管的控制端为IGBT的栅极。

优选的，图4所示的逆变电路还包括三个输出电感L01、L02、L03，其中L01与L1串联，L02与L2串联，L03与L3串联，三个输出电感L01、L02、L03用于独立直流母线结构的高频谐波环流抑制，如图1所示，所述独立直流母线结构是指N个逆变器并联时，输入侧的直流母线采用独立的母线结构，即每一个逆变器的输入侧均连接一直流母线。

优选的，上位机1和集中控制器2之间，以及集中控制器2和各个逆变器3之间均可以通过异步串行通讯总线或CAN总线连接，且集中控制器2和各个逆变器3之间还通过同步信号线连接，集中控制器2通过该同步信号线将同步信号传输给各个逆变器。

本申请实施例中的CAN通讯采用广播网结构，通讯周期可以为5ms，集中控制器为主节点，可向N个逆变器广播数据并接收各个逆变器上传的数据，单向请求功能能够保证CAN通讯数据传输的可靠性和完整性。

如图5所示，示出了本申请实施例提供的集中控制器上的CAN通讯流程示意图，包括以下步骤：

101，判断计时时间是否达到通讯周期，如果是，则执行步骤102，否则返回执行步骤101。

具体实施时，所述通讯周期可以为5ms。

102，向CAN网络广播数据信息。

103，判断是否收到单向请求信息，如果是，则执行步骤104；否则，执行步骤105。

104，向请求节点发送数据信息。

105，判断是否收到所有请求节点发送的请求信息，如果是，则执行步骤106；否则，执行步骤107。

106，对信息进行处理和计算，然后结束。

107，向缺失节点发送单向请求，并返回步骤105。

CAN通讯系统中的各个节点均可以互相通讯，故并联逆变器系统中的各个逆变器之间可以通过CAN通讯方式进行通讯。

相应于上面的系统实施例，本申请还提供一种逆变器并联控制方法实施例。

请参见图6，示出了本申请实施例逆变器并联控制方法的流程示意图，所述方法应用于上述实施例提供的任意一种逆变器并联系统中，所述逆变器并联系统包括上位机1、集中控制器2、逆变器3，其中，逆变器3包括坐标变换模块310、功率计算模块320、控制模块330、驱动电路340、逆变电路350和均流给定计算模块360，且所述控制模块330包括均流控制器331和电压控制器332。

所述方法包括以下步骤：

201，所述上位机1接收操作者输入的系统输出电压幅值给定值Vm和角频率给定值ω，并提供给所述集中控制器2；

202，所述集中控制器依据所述角频率给定值得到同步信号，提供给各个逆变器，以及将系统输出电压幅值给定值Vm和角频率给定值ω提供给各个逆变器3；

203，坐标变换模块310将采集得到第一三相电容电压Vcai、Vcbi、Vcci和第一输出电流Iai、Ibi、Ici进行简化的pqr坐标变换，得到第二三相电容电压Vcpi、Vcqi、Vcri，以及第二输出电流Ipi、Iqi、Iri，并将Iqi、Iri提供给逆变器并联系统中的其余各个逆变器或集中控制器2，以及将Vcpi和Ipi提供给功率计算模块；

204，功率计算模块320依据所述Vcpi和Ipi计算得到输出的有功功率Pi，并提供给逆变器并联系统中的其余各个逆变器和集中控制器；

具体实施时，还可以将所述有功功率Pi提供给集中控制器2，此时，该逆变器可以通过与集中控制器2进行通讯获得所述逆变器并联系统中的其余各个逆变器的有功功率Pi。

205，均流给定计算模块360依据Pi、Iqi、Iri，计算得到均流控制参数给定值，并提供给该逆变器；

其中，所述均流控制参数给定值包括有功功率给定值P_refi、q轴的无功电流给定值I_qrefi、r轴的无功电流给定值I_rrefi。

206，均流控制器331依据均流控制参数给定值、自身的电气参数，以及第一三相电压给定值，得到第二三相电压并提供给电压控制器332；

具体的，均流控制器依据均流控制参数、自身的电气参数得到有功功率差（P_refi-Pi）、q轴无功电流差（I_qrefi-Iqi）、r轴无功电流差（I_rrefi-Iri），进而得到三相电压补偿量ΔV_pi、ΔV_qi、ΔV_ri，并依据三相电压补偿量和第一三相电压给定值得到第二三相电压给定值，提供给电压控制器332；

207，电压控制器332依据第二三相电压给定值得到第一三相调制电压，提供给驱动模块340。

208，驱动模块340将第一三相调制电压进行pqr坐标反变换，得到静止坐标系下的第二三相调制电压，并依据该第二三相调制电压生成对应的驱动信号；

所述驱动信号用于控制逆变电路中的开关管导通或关断，以控制逆变器的工作状态。

本实施例提供的逆变器并联控制方法通过集中控制器产生各个逆变器的均流控制参数控制逆变器进行均流控制，与现有的间接式集中控制方式相比，省去了锁相环，从而避免了各个逆变器中配置的锁相环之间存在差异引入的均流误差，故本申请提供的间接式集中控制式的逆变器并联系统具有很好地均流效果。而且，该方法引入简化的pqr坐标变换，将三相四线制连接方式下的有功功率转化为P，无功电流分别转化为Iq和Ir，实现了各个功率量之间的解耦控制，尤其适用于三相四线制连接方式的并联逆变器系统连接不平衡负载时的情形，以实现并联逆变器系统的功率平均分配。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种逆变器并联系统，其特征在于，包括：集中控制器和多个逆变器；

所述集中控制器分别与所述多个逆变器的通讯端连接，所述多个逆变器的交流端并联连接作为所述逆变器并联系统的输出端，所述集中控制器接收系统输出电压幅值给定值和角频率给定值，并提供给各个所述逆变器，以及依据所述角频率给定值形成同步信号，提供给各个所述逆变器；

所述逆变器依据所述系统输出电压幅值给定值、所述角频率给定值、所述同步信号、自身的电气参数信息，以及接收到的所述逆变器并联系统中的其余各逆变器的电气参数信息，得到自身均流控制参数给定值；并依据所述均流控制参数给定值、自身的电气参数信息、所述系统输出电压幅值给定值，以及所述同步信号产生相应的驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变器中逆变电路的工作状态，以使各个逆变器的输出功率相等，其中，所述电气参数信息包括：第一输出有功功率、无功电流；所述均流控制参数给定值包括有功功率给定值和无功电流给定值。

2.根据权利要求1所述的逆变器并联系统，其特征在于，所述逆变器包括：坐标变换模块、功率计算模块、均流给定计算模块、控制模块、驱动模块和逆变电路，其中：

所述坐标变换模块，用于依据采集得到的所述逆变器输出的第一三相电容电压、第一输出电流、所述角频率给定值，以及所述同步信号进行pqr坐标变换，得到pqr坐标系下的第二三相电容电压和第二输出电流，以及将所述系统输出电压幅值给定值转换为pqr坐标系下的第一三相电压给定值；

所述功率计算模块，用于依据所述第二三相电容电压和所述第二输出电流计算所述逆变器输出的有功功率；

所述均流给定计算模块，用于依据各逆变器输出的有功功率、q轴的无功电流、r轴的无功电流计算得到所述均流控制参数给定值并提供给所述控制模块，其中，所述均流控制参数给定值为有功功率给定值、q轴的无功电流给定值、r轴的无功电流给定值；

所述控制模块，用于依据所述均流控制参数给定值、所述第一三相电压给定值、所述有功功率，以及q轴和r轴的第二输出电流，所述第二三相电容电压，得到pqr坐标系下的第一三相调制电压，并提供给所述驱动模块；

所述驱动模块，用于将所述第一三相调制电压进行pqr坐标反变换获得静止坐标系下的第二三相调制电压，并依据所述第二三相调制电压生成驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变电路中开关管的导通或关断状态，以使所述逆变器并联系统中各个逆变器的输出功率相同。

3.根据权利要求2所述的逆变器并联系统，其特征在于，所述控制模块包括：均流控制器和电压控制器；

所述均流控制器，用于依据所述均流控制参数给定值、所述逆变器输出的有功功率、q轴和r轴的第二输出电流，得到三相电压补偿量，以及依据所述三相电压补偿量和所述第一三相电压给定值，得到第二三相电压给定值提供给所述电压控制器；

所述电压控制器，用于依据所述第二三相电压给定值得到所述第一三相调制电压。

4.根据权利要求3所述的逆变器并联系统，其特征在于，所述均流控制器和所述电压控制器通过比例调节器、比例积分调节器或比例积分微分调节器实现。

5.根据权利要求2所述的逆变器并联系统，其特征在于，所述逆变电路包括：第一电感、第二电感、第三电感、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一均流电感、第二均流电感、第三均流电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第一直流滤波电容和第二直流滤波电容；

所述第一开关管和所述第二开关管串联得到第一串联支路，所述第三开关管和所述第四开关管串联得到第二串联支路，所述第五开关管和所述第六开关管串联得到第三串联支路，所述第一串联支路、所述第二串联支路和所述第三串联支路并联连接，并联后的两个公共端作为所述逆变电路的两个直流输入端；

所述第一直流滤波电容和所述第二滤波电容串联后并联在所述逆变电路的两个直流输入端之间，且所述第一直流滤波电容和所述第二直流滤波电容的公共端作为中性点；

所述第一电感的一端连接所述第一开关管和所述第二开关管的公共端，所述第一电感的另一端连接所述第一滤波电容的一端，所述第一滤波电容的另一端连接所述中性点，所述第一均流电感的一端连接所述第一电感的另一端，所述第一均流电感的另一端作为所述逆变电路的一个交流输出端；

所述第二电感的一端连接所述第三开关管和所述第四开关管的公共端，所述第二电感的另一端连接所述第二滤波电容的一端，所述第二滤波电容的另一端连接所述中性点，所述第二均流电感的一端连接所述第二电感的另一端，所述第二均流电感的另一端作为所述逆变电路的一个交流输出端；

所述第三电感的一端连接所述第五开关管和所述第六开关管的公共端，所述第三电感的另一端连接所述第三滤波电容的一端，所述第三滤波电容的另一端连接所述中性点，所述第三均流电感的一端连接所述第三电感的另一端，所述第三均流电感的另一端作为所述逆变电路的一个交流输出端。

6.根据权利要求1-5任一项所述的逆变器并联系统，其特征在于，还包括：上位机，所述上位机与所述集中控制器相连接，所述上位机用于接收操作者输入的系统输出电压幅值给定值和角频率给定值，并提供给所述集中控制器。

7.根据权利要求6所述的逆变器并联系统，其特征在于：

所述上位机与所述集中控制器之间通过异步串行通信总线或控制器局域网络总线连接；

所述集中控制器和所述逆变器之间通过异步串行通信总线或控制器局域网络总线连接，且所述集中控制器和所述逆变器之间还通过同步信号总线连接。

8.根据权利要求6所述的逆变器并联系统，其特征在于，所述上位机还用于接收并显示所述集中控制器提供的所述逆变器并联系统的输出数据，其中，所述输出数据包括各个所述逆变器输出的有功功率、无功电流。

9.一种逆变器并联控制方法，应用于权利要求1-8任一项所述的逆变器并联系统，其特征在于，包括：

所述集中控制器接收系统输出电压幅值给定值和角频率给定值，提供给各个所述逆变器，以及依据所述角频率给定值得到同步信号，提供给各个所述逆变器；

所述逆变器依据所述系统输出电压幅值给定值、所述角频率给定值，及接收到的其余各逆变器的电气参数信息，及自身的电气参数信息，得到自身的均流控制参数给定值；并依据所述均流控制参数给定值、自身的电气参数信息、所述系统输出电压幅值给定值，产生相应的驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变器中逆变电路的工作状态，以使各个逆变器的输出功率相等。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述逆变器具体用于：

依据所述逆变器输出的第一三相电容电压、第一输出电流、所述角频率给定值和所述同步信号进行pqr坐标变换，得到pqr坐标系下的第二三相电容电压和第二输出电流，以及将所述系统输出电压幅值给定值转换为pqr坐标系下的第一三相电压给定值；

依据所述第二三相电容电压和所述第二输出电流，得到所述逆变器输出的有功功率；

依据各个所述逆变器输出的有功功率、q轴的无功电流、r轴的无功电流得到均流控制参数给定值，其中所述均流控制参数给定值为有功功率给定值、q轴的无功电流给定值、r轴的无功电流给定值；

依据所述逆变器的第一三相电压给定值、所述均流控制参数给定值、所述有功功率，以及q轴和r轴的第二输出电流，得到pqr坐标系下的第一三相调制电压；

将所述第一三相调制电压进行pqr坐标反变换获得静止坐标系下的第二三相调制电压，并依据所述第二三相调制电压生成驱动信号，所述驱动信号用于控制所述逆变器中逆变电路的开关管导通或关断状态，以使所述逆变器并联系统中的各个逆变器的输出功率相等。