CN104617659A - 模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，其特征在于：包括上层控制器和多机功率模块，所述功率模块包括下层控制器、AC/DC变流器和DC/DC变换器；利用上下层数据协调方法实现上层控制器和下层控制器之间的数据交换，所述上下层数据协调方法包括输入、输出功率数据的接收和载入。本发明可实现模块化双向智能电源的并联冗余方式和系统之间的相互冗余备份，保证个别模块化双向智能电源故障时整个系统可正常运行。

Description

模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统和控制方法
技术领域
本发明涉及涉及电动汽车实验台架用双向电源技术领域，具体涉及一种模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统和控制方法。
背景技术
随着全球石化能源的日益紧张，以电动汽车（Electrical Vehicle）、混合动力汽车（Hybird Electrical Vehicle）为代表的新能源汽车技术蓬勃发展。各类电动汽车、混合动力汽车的数量不仅迅速增长，电动机的试验台架的发展就成了重中之重了。作为实验台架能源供给源的双向智能电源的运行可靠性就成了为实验能否顺利完成的重要因素。
电动机的试验台架在做实验时一般会做耐久性实验，就是让电动汽车的电机长时间的满功率运行，运行时间一般是48小时至72小时之间。这期间如果电源出现问题，实验就前功尽弃。现有技术中，双向智能电源的输出功率受IGBT技术的限制，因此在大功率电机实验时双向智能电源的多机并联就成了唯一的选择。为增加双向智能电源运行的可靠性，用户往往选择以下两种方式使用来提高系统运行时的容错性：
一、1+1 直接并机冗余备份：由两台相同功率的双向智能电源输出端并联起来共同负担向负载供电，从而形成直接并机式的冗余供电系统，该方式大大提高了双向智能电源供电系统的容错性和可靠性。其缺点是：用户在采购初期需要购置两台相同容量的双向智能电源实现1+1 直接并机冗余备份，而在使用过程中两台相同容量的双向智能电源又长期处于轻载的使用状态，这样不仅增加了用户的采购成本，又浪费了使用资源。
二、采用模块化双向智能电源功率模块并联冗余可以实现“1+1”、“N+1”、“N+X”并联冗余方式，其中一台或多台功率模块出现故障退出运行，不影响整个双向智能电源运行。该方法虽然实现了功率模块的并联冗余，但系统中的其他部件无法做到冗余，当系统中的其他部件出现故障有可能出现整个系统宕机使用户负载供电中断并且无法对整个系统进行全面的停电维修操作。
发明内容
本发明设计了一种模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统和控制方法，其解决的技术问题是（1）传统由两台相同功率的双向智能电源输出端并联起来共同负担向负载供电，在使用过程中两台相同容量的双向智能电源又长期处于轻载的使用状态，增加了用户的采购成本，又浪费了使用资源。（2）传统采用模块化双向智能电源功率模块实现并联冗余，但系统中的其他部件无法做到冗余，当系统中的其他部件出现故障有可能出现整个系统宕机使用户负载供电中断并且无法对整个系统进行全面的停电维修操作。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，包括上层控制器和多机功率模块单元，所述功率模块包括下层控制器、AC/DC变流器和DC/DC变换器；利用上下层数据协调方法实现上层控制器和下层控制器之间的数据交换，所述上下层数据协调方法包括输入、输出功率数据的接收和载入；
所述上层控制器根据人机交互模块发送的工作模式信息和负载侧功率信号形成输入、输出功率指令，并下发至各功率模块的下层控制器，对各个功率模块进行协调与投切控制，具体包括根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算和监测、对功率模块进行编号和应用时钟同步技术对模块间环流电流大小进行抑制；
所述下层控制器接收来自上层控制器的功率指令以及接收上层控制器发出的同步信号，生成PWM 脉冲，并向上层控制器反馈所属功率模块的状态信息，所述功率模块的状态信息包括输入、输出电流有效值、直流母线电压值、输出侧直流电压电流值和故障状态信息。
进一步，所述上层控制器包括实时数据下发模块、协调控制模块、投切控制模块、上下层数据协调模块和人机交互模块，其中：
所述实时数据下发模块，用于向下层控制器发送指令、同步各功率模块的时钟；
所述协调控制模块，用于根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算、监测以及编号，并向每组功率模块发送同步触发信号；
所述投切控制模块，用于对所述控制系统进行投切控制；
所述上下层数据协调模块，用于协调上层控制器和下层控制器间的数据交换；
所述人机交互模块，用于人为向所述控制系统发出指令或显示该控制系统状态；
进一步，所述下层控制器包括直流母线电压闭环控制模块、电流闭环控制模块、直流输出电压闭环控制模块、SVPWM调制模块、过压过流保护模块、故障保护模块和状态回馈模块，其中：
所述直流母线电压闭环控制模块，用于闭环控制直流母线电压值；
所述电流闭环控制模块，用于比较功率指令电流和桥臂电流以生成占空比；
所述直流输出电压闭环控制模块，用于按上层发送的输出直流电压指令值输出相应的直流电压；
所述SVPWM 调制模块，根据所述占空比发出脉冲信号，使PWM 整流器生成功率电流；
所述过流过压保护模块，用于监测功率模块的直流母线电压、桥臂电流峰值和功率电流有效值不超过阈值；
所述故障保护模块，用于监测功率模块中功率半导体驱动的故障信号；
所述状态回馈模块，用于将功率模块的状态信息反馈给上层控制器，所述功率模块的状态信息包括功率电流有效值、直流母线电压值和故障状态信息。
下层控制器分别进行以下四种电流值的采集：直流电流采集、交流电流采集、网侧电压采集和负载电流采集。其中，直流电流采集是用来测定个功率模块自己输出的直流电流值；交流电流采集是采集各个功率模块自己的交流电流输入值；网侧电压采集是用来采集电网交流电压值；负载电流采集是用来采集负载的总电流值。
进一步，下层控制器和上层控制器之间通过光纤连接。
进一步，每个功率模块用两根光纤与上层控制器相连，任一台功率模块与前后编号的功率模块各用一根光纤互联，起到同步的作用，大大减小了上层控制器的负担。
一种模块化多机并联大功率双向智能电源的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算与监测：设负载电流为ILh，每台功率模块的额定补偿电流为IS，选取需要投入的功率模块的数量为k，使得1.5ILh ≤ kIS ≤ 2ILh ；
当负载需求发生变化或下层控制器故障切机时，上层控制器实时更新IS 值，并重新计算上式得出对应的K值；
步骤2、对功率模块进行编号：对需要投入运行的功率模块进行编号，不需要投入运行的功率模块编号统一为0 ；向各功率模块下发编号和投入命令，收到投入命令的、编号不为0 的功率模块启动运行状态；
步骤3、投切控制，包括投运策略和/或切机策略。
进一步，所述投运策略包含以下步骤：
步骤31、某个功率模块需要投入运行时，都必须向上层控制器发出请求，只有得到许可，该功率模块才能投入运行，此时上层控制器需要对各台功率模块重新编号和更新均流系数；
步骤32、功率模块收到许可信号之后，需要首先闭合功率模块中的交流接触器，整流升压至额定值，然后向上层控制器发出就绪信号，上层控制器按接收到的就绪信号后，再发送功率模块中的直流接触器吸合指令，使功率模块输出设定的直流电压和电流；
步骤33、当所有指定的功率模块都已经就绪的时候，上层控制器下达直流接触器吸合指令，指定的功率模块收到功率指令之后开始输出并向上层控制器反馈功率模块的状态信息；
步骤34、上层控制器完成功率指令下达后，继续监测各模块工作状态和负载侧电流信号的变化；
进一步，所述切机策略包含以下步骤：当功率模块检测到自身故障的时候，先切机然后再把故障信息发回上层控制器，上层控制器通过人机交互模块把故障信号反馈至上位机，再根据所述投运策略将新的功率模块投入运行以替代故障设备。
进一步，所述切机策略还包含以下步骤：如果上层控制器检测到负载减小，已运行的功率模块数量已经超过负载所需的功率模块数量，那么将会向多余的功率模块发送切机信号，功率模块收到切机信号之后切离出系统，并把切机信息发回上层控制器，上层控制器对剩下的功率模块重新编号。
该模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统和控制方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
（1）本发明可实现模块化双向智能电源的并联冗余方式和系统之间的相互冗余备份，保证个别模块化双向智能电源故障时整个系统可正常运行。
（2）本发明扩展性强，每个功率模块用两根光纤与上层控制器相连，任一台功率模块与前后编号的功率模块各用一根光纤互联，起到同步的作用，大大减小了上层控制器的负担。
（3）本发明稳定性好，不会因为某台功率模块的故障而使得整个控制系统停机，即使上层控制器发生故障时也可以启动备用控制，大大提高了控制系统的可靠性；
（4）本发明适合热拔插，易于扩展；
（5）本发明采用时钟同步技术，可以有效降低模块之间环流电流的大小。
（6）本发明可在线功率升级且安装简单，简化了系统的增容、扩容操作，维护便捷，降低了用户的运营成本。
附图说明
图1：本发明模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统的结构示意图；
图2：本发明中下层控制器的结构示意图；
图3：本发明中控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合图1至图3，对本发明做进一步说明：
如图1和2所示，一种模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，包括上层控制器和多机功率模块单元，所述功率模块包括下层控制器、AC/DC变流器和DC/DC变换器；利用上下层数据协调方法实现上层控制器和下层控制器之间的数据交换，所述上下层数据协调方法包括输入、输出功率数据的接收和载入。
上层控制器根据人机交互模块发送的工作模式信息和负载侧功率信号形成输入、输出功率指令，并下发至各功率模块的下层控制器，对各个功率模块进行协调与投切控制，具体包括根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算和监测、对功率模块进行编号和应用时钟同步技术对模块间环流电流大小进行抑制；
下层控制器接收来自上层控制器的功率指令以及接收上层控制器发出的同步信号，生成PWM 脉冲，并向上层控制器反馈所属功率模块的状态信息，所述功率模块的状态信息包括输入、输出电流有效值、直流母线电压值、输出侧直流电压电流值和故障状态信息。
上层控制器包括实时数据下发模块、协调控制模块、投切控制模块、上下层数据协调模块和人机交互模块，其中：
实时数据下发模块，用于向下层控制器发送指令、同步各功率模块的时钟。
协调控制模块，用于根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算、监测以及编号，并向每组功率模块发送同步触发信号。
投切控制模块，用于对所述控制系统进行投切控制。
上下层数据协调模块，用于协调上层控制器和下层控制器间的数据交换。
人机交互模块，用于人为向所述控制系统发出指令或显示该控制系统状态。
下层控制器包括直流母线电压闭环控制模块、电流闭环控制模块、直流输出电压闭环控制模块、SVPWM调制模块、过压过流保护模块、故障保护模块和状态回馈模块，其中：
直流母线电压闭环控制模块，用于闭环控制直流母线电压值。
电流闭环控制模块，用于比较功率指令电流和桥臂电流以生成占空比。
直流输出电压闭环控制模块，用于按上层发送的输出直流电压指令值输出相应的直流电压。
所述SVPWM 调制模块，根据所述占空比发出脉冲信号，使PWM 整流器生成功率电流。
过流过压保护模块，用于监测功率模块的直流母线电压、桥臂电流峰值和功率电流有效值不超过阈值。
故障保护模块，用于监测功率模块中功率半导体驱动的故障信号。
状态回馈模块，用于将功率模块的状态信息反馈给上层控制器，所述功率模块的状态信息包括功率电流有效值、直流母线电压值和故障状态信息。
下层控制器分别进行以下四种电流值的采集：直流电流采集、交流电流采集、网侧电压采集和负载电流采集。其中，直流电流采集是用来测定个功率模块自己输出的直流电流值；交流电流采集是采集各个功率模块自己的交流电流输入值；网侧电压采集是用来采集电网交流电压值；负载电流采集是用来采集负载的总电流值。
下层控制器和上层控制器之间通过光纤连接。
每个功率模块用两根光纤与上层控制器相连，任一台功率模块与前后编号的功率模块各用一根光纤互联，起到同步的作用，大大减小了上层控制器的负担。
一种模块化多机并联大功率双向智能电源的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算与监测：设负载电流为ILh，每台功率模块的额定补偿电流为IS，选取需要投入的功率模块的数量为k，使得1.5ILh ≤ kIS ≤ 2ILh ；
当负载需求发生变化或下层控制器故障切机时，上层控制器实时更新IS 值，并重新计算上式得出对应的K值；
步骤2、对功率模块进行编号：对需要投入运行的功率模块进行编号，不需要投入运行的功率模块编号统一为0 ；向各功率模块下发编号和投入命令，收到投入命令的、编号不为0 的功率模块启动运行状态；
步骤3、投切控制，包括投运策略和/或切机策略。
投运策略包含以下步骤：
步骤31、某个功率模块需要投入运行时，都必须向上层控制器发出请求，只有得到许可，该功率模块才能投入运行，此时上层控制器需要对各台功率模块重新编号和更新均流系数；
步骤32、功率模块收到许可信号之后，需要首先闭合功率模块中的交流接触器，整流升压至额定值，然后向上层控制器发出就绪信号，上层控制器按接收到的就绪信号后，再发送功率模块中的直流接触器吸合指令，使功率模块输出设定的直流电压和电流；
步骤33、当所有指定的功率模块都已经就绪的时候，上层控制器下达直流接触器吸合指令，指定的功率模块收到功率指令之后开始输出并向上层控制器反馈功率模块的状态信息；
步骤34、上层控制器完成功率指令下达后，继续监测各模块工作状态和负载侧电流信号的变化；
切机策略包含以下步骤：当功率模块检测到自身故障的时候，先切机然后再把故障信息发回上层控制器，上层控制器通过人机交互模块把故障信号反馈至上位机，再根据所述投运策略将新的功率模块投入运行以替代故障设备。
切机策略还包含以下步骤：如果上层控制器检测到负载减小，已运行的功率模块数量已经超过负载所需的功率模块数量，那么将会向多余的功率模块发送切机信号，功率模块收到切机信号之后切离出系统，并把切机信息发回上层控制器，上层控制器对剩下的功率模块重新编号。
如图3 所示，为基于本发明模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统的一中具体实现方法示意图，控制系统开机后，协调控制模块接收人机交互系统发送的功率电流值ILh，以此来判断所需功率模块的数量，之后按需要进行功率模块编号，不需要运行的功率模块的标号为0，然后判断目前运行的数量是否符合上一步的编号情况，最后实时更新数据。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，其特征在于：包括上层控制器和多机功率模块单元，所述功率模块包括下层控制器、AC/DC变流器和DC/DC变换器；利用上下层数据协调方法实现上层控制器和下层控制器之间的数据交换，所述上下层数据协调方法包括输入、输出功率数据的接收和载入；
所述上层控制器根据人机交互模块发送的工作模式信息和负载侧功率信号形成输入、输出功率指令，并下发至各功率模块的下层控制器，对各个功率模块进行协调与投切控制，具体包括根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算和监测、对功率模块进行编号和应用时钟同步技术对模块间环流电流大小进行抑制；
所述下层控制器接收来自上层控制器的功率指令以及接收上层控制器发出的同步信号，生成PWM 脉冲，并向上层控制器反馈所属功率模块的状态信息，所述功率模块的状态信息包括输入、输出电流有效值、直流母线电压值、输出侧直流电压电流值和故障状态信息。
2.根据权利要求1 所述的模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，其特征在于：
所述上层控制器包括实时数据下发模块、协调控制模块、投切控制模块、上下层数据协调模块和人机交互模块，其中：
所述实时数据下发模块，用于向下层控制器发送指令、同步各功率模块的时钟；
所述协调控制模块，用于根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算、监测以及编号，并向每组功率模块发送同步触发信号； 
所述投切控制模块，用于对所述控制系统进行投切控制；
所述上下层数据协调模块，用于协调上层控制器和下层控制器间的数据交换；
所述人机交互模块，用于人为向所述控制系统发出指令或显示该控制系统状态。
3.根据权利要求1 或2所述的模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，其特征在于：
所述下层控制器包括直流母线电压闭环控制模块、电流闭环控制模块、直流输出电压闭环控制模块、SVPWM调制模块、过压过流保护模块、故障保护模块和状态回馈模块，其中：
所述直流母线电压闭环控制模块，用于闭环控制直流母线电压值；
所述电流闭环控制模块，用于比较功率指令电流和桥臂电流以生成占空比；
所述直流输出电压闭环控制模块，用于按上层发送的输出直流电压指令值输出相应的直流电压；
所述SVPWM 调制模块，根据所述占空比发出脉冲信号，使PWM 整流器生成功率电流；
所述过流过压保护模块，用于监测功率模块的直流母线电压、桥臂电流峰值和功率电流有效值不超过阈值；
所述故障保护模块，用于监测功率模块中功率半导体驱动的故障信号；
所述状态回馈模块，用于将功率模块的状态信息反馈给上层控制器，所述功率模块的状态信息包括功率电流有效值、直流母线电压值和故障状态信息。
4.根据权利要求1、2或3 所述的模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，其特征在于：下层控制器和上层控制器之间通过光纤连接。
5.根据权利要求4所述的模块化多机并联大功率双向智能电源控制系统，其特征在于：每个功率模块用两根光纤与上层控制器相连，任一台功率模块与前后编号的功率模块各用一根光纤互联，起到同步的作用，大大减小了上层控制器的负担。
6.一种模块化多机并联大功率双向智能电源的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、根据负载需求对需要投入的功率模块的数量进行运算与监测：设负载电流为ILh，每台功率模块的额定补偿电流为IS，选取需要投入的功率模块的数量为k，使得1.5ILh ≤ kIS ≤ 2ILh ；
当负载需求发生变化或下层控制器故障切机时，上层控制器实时更新IS 值，并重新计算上式得出对应的K值；
步骤2、对功率模块进行编号：对需要投入运行的功率模块进行编号，不需要投入运行的功率模块编号统一为0 ；向各功率模块下发编号和投入命令，收到投入命令的、编号不为0 的功率模块启动运行状态；
步骤3、投切控制，包括投运策略和/或切机策略。
7.根据权利要求6所述模块化多机并联大功率双向智能电源的控制方法，其特征在于：所述投运策略包含以下步骤：
步骤31、某个功率模块需要投入运行时，都必须向上层控制器发出请求，只有得到许可，该功率模块才能投入运行，此时上层控制器需要对各台功率模块重新编号和更新均流系数；
步骤32、功率模块收到许可信号之后，需要首先闭合功率模块中的交流接触器，整流升压至额定值，然后向上层控制器发出就绪信号，上层控制器按接收到的就绪信号后，再发送功率模块中的直流接触器吸合指令，使功率模块输出设定的直流电压和电流； 
步骤33、当所有指定的功率模块都已经就绪的时候，上层控制器下达直流接触器吸合指令，指定的功率模块收到功率指令之后开始输出并向上层控制器反馈功率模块的状态信息；
步骤34、上层控制器完成功率指令下达后，继续监测各模块工作状态和负载侧电流信号的变化。
8.根据权利要求6或7所述模块化多机并联大功率双向智能电源的控制方法，其特征在于：所述切机策略包含以下步骤：当功率模块检测到自身故障的时候，先切机然后再把故障信息发回上层控制器，上层控制器通过人机交互模块把故障信号反馈至上位机，再根据所述投运策略将新的功率模块投入运行以替代故障设备。
9.根据权利要求6、7或8所述模块化多机并联大功率双向智能电源的控制方法，其特征在于：所述切机策略还包含以下步骤：如果上层控制器检测到负载减小，已运行的功率模块数量已经超过负载所需的功率模块数量，那么将会向多余的功率模块发送切机信号，功率模块收到切机信号之后切离出系统，并把切机信息发回上层控制器，上层控制器对剩下的功率模块重新编号。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105391321A (zh) * 2015-12-16 2016-03-09 中国科学院上海应用物理研究所 一种超大电流源
CN107611972A (zh) * 2017-09-25 2018-01-19 泰州学院 模块化有源电力滤波器的功率模块在线自动解列和并列控制方法
CN108494584A (zh) * 2018-02-26 2018-09-04 武汉武新电气科技股份有限公司 多模块并联有源逆变装置的通信拓扑结构和通信控制方法
CN110336267A (zh) * 2019-06-27 2019-10-15 上海电力学院 一种多直流电力弹簧分层控制方法
CN111082412A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 科华恒盛股份有限公司 一种并机系统同步均流方法
CN111903034A (zh) * 2018-04-03 2020-11-06 纬湃科技有限责任公司 从可根据性能要求并行运行的多个组件中确定一个或多个组件的方法
CN115864659A (zh) * 2023-02-27 2023-03-28 西安西电高压开关有限责任公司 一种能量路由器串联功率模块故障冗余控制方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347545A (ja) * 1991-05-24 1992-12-02 Koufu Nippon Denki Kk 並列接続電源システム
CN202513660U (zh) * 2012-04-10 2012-10-31 河北实华科技有限公司 模块化ups系统多机并联连接方案
CN103368182A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 东南大学 模块化多机并联式大功率apf控制系统和实现方法
CN103904929A (zh) * 2012-12-30 2014-07-02 比亚迪股份有限公司 基于下垂特性控制的多机并联系统及其控制方法
CN104242334A (zh) * 2014-06-27 2014-12-24 济宁圣翔新能源科技有限公司 一种双向智能电源管理逆变系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347545A (ja) * 1991-05-24 1992-12-02 Koufu Nippon Denki Kk 並列接続電源システム
CN202513660U (zh) * 2012-04-10 2012-10-31 河北实华科技有限公司 模块化ups系统多机并联连接方案
CN103904929A (zh) * 2012-12-30 2014-07-02 比亚迪股份有限公司 基于下垂特性控制的多机并联系统及其控制方法
CN103368182A (zh) * 2013-08-08 2013-10-23 东南大学 模块化多机并联式大功率apf控制系统和实现方法
CN104242334A (zh) * 2014-06-27 2014-12-24 济宁圣翔新能源科技有限公司 一种双向智能电源管理逆变系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105391321A (zh) * 2015-12-16 2016-03-09 中国科学院上海应用物理研究所 一种超大电流源
CN107611972A (zh) * 2017-09-25 2018-01-19 泰州学院 模块化有源电力滤波器的功率模块在线自动解列和并列控制方法
CN107611972B (zh) * 2017-09-25 2020-04-17 泰州学院 模块化有源电力滤波器的功率模块在线自动解列和并列控制方法
CN108494584A (zh) * 2018-02-26 2018-09-04 武汉武新电气科技股份有限公司 多模块并联有源逆变装置的通信拓扑结构和通信控制方法
CN108494584B (zh) * 2018-02-26 2021-03-16 武汉武新电气科技股份有限公司 多模块并联有源逆变装置的通信控制方法和系统
CN111903034A (zh) * 2018-04-03 2020-11-06 纬湃科技有限责任公司 从可根据性能要求并行运行的多个组件中确定一个或多个组件的方法
CN111903034B (zh) * 2018-04-03 2024-05-14 纬湃科技有限责任公司 从可根据性能要求并行运行的多个组件中确定一个或多个组件的方法
CN110336267A (zh) * 2019-06-27 2019-10-15 上海电力学院 一种多直流电力弹簧分层控制方法
CN110336267B (zh) * 2019-06-27 2023-04-28 上海电力学院 一种多直流电力弹簧分层控制方法
CN111082412A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 科华恒盛股份有限公司 一种并机系统同步均流方法
CN115864659A (zh) * 2023-02-27 2023-03-28 西安西电高压开关有限责任公司 一种能量路由器串联功率模块故障冗余控制方法及系统

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