CN106655856B - 一种逆变器并联系统及其控制方法和装置 - Google Patents

一种逆变器并联系统及其控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种逆变器并联系统及其控制方法和装置。其中，该装置包括：第一控制单元，用于获取至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率；第二控制单元，用于获取逆变器并联系统中的平均电流瞬时值；逆变器控制单元，与至少两台逆变器一一对应设置，用于根据自身有功功率与最大有功功率，确定电压有效值补偿量，用于根据预设电压有效值设定值、电压有效值补偿量和自身输出电压有效值，来确定电压瞬时值设定值；根据自身电流瞬时值与平均电流瞬时值，来确定电压瞬时值补偿量；以及用于根据电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量，确定目标电压瞬时值设定值。本发明实施例实现了对逆变器并联产生的环流的抑制或消除。

Description

一种逆变器并联系统及其控制方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及电源技术领域，尤其涉及一种逆变器并联系统及其控制方法和装置。
背景技术
现有技术为适应大功率负载的需求，大部分采用逆变器并联控制方案，即将多个逆变器并联连接，向负载提供电源。
逆变器采用电压闭环控制模式或电压外环和电流内环的双闭环控制模式，使得逆变器的输出电压与设置的给定参考电压相等，但是若不采取任何控制方法来调节各逆变器的给定参考电压，而直接设置为相同的给定参考电压，使得各逆变器输出电压相同，由于逆变器输出的线路阻抗的不同、各逆变器控制电路和驱动电路的不一致性等影响，导致逆变器并联系统在实际运用中一般存在环流大的问题，即各逆变器的输出电流大小不同造成的环流。
发明内容
本发明实施例提供一种逆变器并联系统及其控制方法和装置，以实现抑制或消除逆变器并联产生的环流。
第一方面，本发明实施例提供了一种逆变器并联系统的控制装置，该控制装置包括：
第一控制单元，用于获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的有功功率，并通过数值比较，获取所述至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率；
第二控制单元，用于获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的电流瞬时值，并将所述至少两台逆变器输出的电流瞬时值相加求和取平均值，作为平均电流瞬时值；
逆变器控制单元，与所述至少两台逆变器一一对应设置，且均匀与所述第一控制单元和所述第二控制单元相连；
所述逆变器控制单元用于根据所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元对应的逆变器输出的有功功率，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的电压有效值补偿量，根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；
用于根据所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量；
以及用于根据所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量，确定所述目标电压瞬时值设定值。
进一步地，所述第一控制单元与所述至少两台逆变器一一对应，用于将对应的逆变器输出的有功功率发送至其他逆变器对应的第一控制单元。
进一步地，还包括至少两块控制芯片，分别设置于所述至少两台逆变器中；其中，所述第一控制单元和所述逆变器控制单元集成在所述控制芯片中。
进一步地，所述至少两块控制芯片通过控制器局域网络CAN通信电路连接，用于传输所述至少两台逆变器输出的有功功率。
进一步地，所述逆变器控制单元具体用于，根据所述预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的目标电压有效值设定值，根据所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
进一步地，所述逆变器控制单元具体用于，将所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得所述电压有效值补偿量，将预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量的和，作为所述目标电压有效值设定值，将所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
进一步地，所述逆变器控制单元具体还用于，将所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值作差，并采用比例算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，将所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量的和，作为所述目标电压瞬时值设定值。
第二方面，本发明实施例还提供了一种逆变器并联系统的控制方法，采用本发明任意实施例提供的逆变器并联系统的控制装置来执行，该控制方法包括：
所述第一控制单元获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的有功功率，并通过数值比较，获取所述至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率；
所述第二控制单元获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的电流瞬时值，并将所述至少两台逆变器输出的电流瞬时值相加求和取平均值，作为平均电流瞬时值；
所述逆变器控制单元根据所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元对应的逆变器输出的有功功率，确定用于获取所述逆变器的电压有效值补偿控制的电压有效值补偿量，根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；
所述逆变器控制单元根据所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量；
以及，所述逆变器控制单元根据所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量，确定所述目标电压瞬时值设定值。
进一步地，所述逆变器控制单元根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值包括：所述逆变器控制单元根据预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量，确定用于获取所述逆变器的电压有效值补偿控制的目标电压有效值设定值，根据所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
第三方面，本发明实施例还提供了一种逆变器并联系统，包括本发明任意实施例提供的逆变器并联系统的控制装置。
本发明实施例通过第一控制单元获取逆变器并联系统的最大有功功率，第二控制单元获取逆变器并联系统的平均电流瞬时值，逆变器控制单元根据最大有功功率与对应逆变器的有功功率，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；根据平均电流瞬时值与对应逆变器的电流瞬时值，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，以及用于根据电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量，确定目标电压瞬时值设定值，解决了由于逆变器输出的线路阻抗的不同、各逆变器控制电路和驱动电路的不一致性等影响，导致逆变器并联系统在实际运用中一般存在环流大的问题，实现了对逆变器并联产生的环流的抑制或消除。
附图说明
图1是本发明实施例一中提供的一种逆变器并联系统的控制装置的结构示意图；
图2A是本发明实施例一中提供的一种单相逆变器控制单元中最大有功功率控制的控制结构示意图；
图2B是本发明实施例一中提供的一种单相逆变器控制单元中电流瞬时值均流控制的控制结构示意图；
图2C是本发明实施例一中提供的一种优选的单相逆变器控制单元的整体控制结构示意图；
图2D是本发明实施例一中提供的一种逆变器并联系统输出的电压和逆变器并联产生的环流的波形图；
图3是本发明实施例二中提供的一种逆变器并联系统的控制装置的结构示意图；
图4A是本发明实施例二中提供的一种逆变器并联系统中各逆变器的通信时刻示意图；
图4B是本发明实施例提供的一种逆变器并联系统的控制装置的局部通信连接示意图；
图5是本发明实施例三中提供的一种逆变器并联系统的控制方法的流程图；
图6是本发明实施例四中提供的一种逆变器并联系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种逆变器并联系统的控制装置的结构示意图，该装置适用于执行本发明实施例提供的逆变器并联系统的控制方法，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，如图1所示，该逆变器并联系统的控制装置包括：第一控制单元110、第二控制单元120和逆变器控制单元130。
其中，第一控制单元110，用于获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的有功功率，并通过数值比较，获取所述至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率。
需要说明的是，该逆变器并联系统中至少两台逆变器可以是单相逆变器，也可以是三相逆变器。若逆变器并联系统中至少两台逆变器是三相逆变器，则获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的A相、B相和C相各自对应的有功功率，并通过数值比较，获取所述至少两台逆变器输出的有功功率中A相、B相和C相各自对应的最大有功功率，即三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的工作原理为例，该至少两台逆变器输出的有功功率可根据检测到的各逆变器输出的电流和电压求取各自的有功功率，第一控制单元110获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的有功功率，并通过数值比较，获取至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率。采用最大有功功率均流控制，输出电压更稳定准确。
其中，第二控制单元120，用于获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的电流瞬时值，并将所述至少两台逆变器输出的电流瞬时值相加求和取平均值，作为平均电流瞬时值。
需要说明的是，若逆变器并联系统中至少两台逆变器是三相逆变器，则获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的A相、B相和C相各自对应的电流瞬时值，并将至少两台逆变器输出A相、B相和C相各自对应的电流瞬时值各自相加求和取平均值，进而求取出A相、B相和C相各自对应的平均电流瞬时值，即三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的工作原理与单相逆变器的工作原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的工作原理为例，该至少两台逆变器输出的电流瞬时值可通过各自逆变器处的采样电路对各自逆变器的输出端的电流进行采样，获取电流瞬时值。第二控制单元120将至少两台逆变器输出的电流瞬时值进行相加求和，进而取平均值，作为平均电流瞬时值。第二控制单元120可包括加法电路，用于将至少两台逆变器输出的电流瞬时值进行相加求和。
其中，逆变器控制单元130，与所述至少两台逆变器一一对应设置，且均匀与所述第一控制单元和所述第二控制单元相连。
需要说明的是，逆变器控制单元130，可以与至少两台逆变器一一对应设置，且均匀与第一控制单元110和第二控制单元120相连，以获取最大有功功率和平均电流瞬时值。
其中，所述逆变器控制单元130用于根据所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元对应的逆变器输出的有功功率，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的电压有效值补偿量，根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
需要说明的是，三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同，逆变器控制单元130对三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，逆变器控制单元130可以根据最大有功功率与由逆变器控制单元对应的逆变器输出的有功功率，确定用于该逆变器的电压有效值补偿控制的电压有效值补偿量。预设电压有效值设定值是依据逆变器输出电压等级确定的。根据预设电压有效值设定值、电压有效值补偿量、由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。通过电压瞬时值外环控制可以使得逆变器输出的电压瞬时值跟随目标电压瞬时值设定值，即使得逆变器输出的电压瞬时值与目标电压瞬时值设定值近似相等。通过调整电压有效值补偿量，可以抑制各逆变器输出电压有效值不匹配带来的环流。
优选的，所述逆变器控制单元130具体用于，根据预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的目标电压有效值设定值，根据所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
需要说明的是，三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，所述逆变器控制单元130可以根据预设电压有效值设定值与电压有效值补偿量，确定用于逆变器的电压有效值补偿控制的目标电压有效值设定值。通过电压有效值补偿控制可以使得逆变器输出的电压有效值跟随目标电压有效值设定值，即使得逆变器输出的电压有效值与目标电压有效值设定值近似相等。
优选的，如图2A所示(若逆变器为三相逆变器，则需有三个如图2A所示的同种控制结构，分别与A相、B相和C相对应)，所述逆变器控制单元具体用于，将所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得所述电压有效值补偿量，如图2C所示(若逆变器为三相逆变器，则需有三个如图2C所示的同种控制结构，分别与A相、B相和C相对应)，将预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量的和，作为所述目标电压有效值设定值，将所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
需要说明的是，三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，逆变器控制单元可以将最大有功功率与由逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率作差，还可以是将最大有功功率与由逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率和预设叠加偏差的和作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得电压有效值补偿量。设定该电压有效值补偿量的数值范围可以是预设范围，例如可以是0到预设最大值。该预设叠加偏差可以在由逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率为最大有功功率时，使得经过比例积分算法对差值进行调节，以获得的电压有效值补偿量为0。将预设电压有效值设定值与电压有效值补偿量的和，作为目标电压有效值设定值，将目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。可以将比例积分算法对差值进行调节输出的结果与单位正弦函数的乘积作为逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。至少两台逆变器所采用的单位正弦函数的频率和相位是相同的。
需要进一步说明的是，上述运算关系可以变换为不同的形式，以获取逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值，该不同的变换形式所对应的技术方案均属于本发明所要求保护的范围。例如可以是：逆变器控制单元将最大有功功率与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得电压有效值补偿量，将预设电压有效值设定值与电压有效值补偿量的相加求和，再减去由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，求取差值，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。例如还可以是：逆变器控制单元将由逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率与最大有功功率作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得电压有效值补偿量，将预设电压有效值设定值与电压有效值补偿量作差，再减去由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，求取差值，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
其中，所述逆变器控制单元130用于根据所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量。
需要说明的是，三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，逆变器控制单元130根据平均电流瞬时值与由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量。电压瞬时值补偿量的更新周期远小于电压瞬时值设定值的更新周期，电压瞬时值补偿量的数值范围小于电压有效值补偿量的数值范围。电压瞬时值补偿量数值有限，不能大幅度调整目标电压瞬时值设定值，进而大幅度调整逆变器的输出电流，故可以抑制逆变器输出电压和电流的谐波。
其中，所述逆变器控制单元130用于根据所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量，确定所述目标电压瞬时值设定值。
需要说明的是，三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的工作原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，逆变器控制单元130根据电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量，确定目标电压瞬时值设定值。逆变器的电压瞬时值外环控制还可以包括电压外环电感电流内环控制。在电压外环电感电流内环控制中，采用比例积分微分算法对电压误差进行调节，采用比例积分算法对电流误差进行调节，其中，电压误差为目标电压瞬时值设定值与逆变器输出的瞬时电压值之间的差值，电流误差为采用比例积分微分算法对电压误差进行调节的输出结果与逆变器输出的滤波电感的电流瞬时值之间的差值。将采用比例积分算法对电流误差进行调节的输出结果作为脉宽调制信号，经过脉宽调制算法，以获取驱动信号。
优选的，如图2B所示(若逆变器为三相逆变器，则需有三个同种控制结构示意图，分别与A相、B相和C相对应)，所述逆变器控制单元130具体还用于，将所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值作差，并采用比例算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，将所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量的和，作为所述目标电压瞬时值设定值。
需要说明的是，三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，逆变器控制单元130将平均电流瞬时值与由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值作差，并采用比例算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量。可以将比例算法对差值进行调节输出的结果与单位正弦函数的乘积作为电压瞬时值补偿量。将电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量的和，作为目标电压瞬时值设定值。该比例算法中的比例系数可根据逆变器环路增益和补偿比例等来设定。
需要进一步说明的是，上述运算关系可以变换为不同的形式，以获取逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值，该不同的变换形式所对应的技术方案均属于本发明所要求保护的范围。例如可以是：逆变器控制单元130将由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值与平均电流瞬时值作差，并采用比例算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，将电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量作差，将差值作为目标电压瞬时值设定值。例如还可以是：将预设电压有效值设定值与电压有效值补偿量作差，再减去由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，求取差值，并采用比例积分算法对差值进行调节，输出第一调节参数，并将平均电流瞬时值与由逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值作差，并采用比例算法对差值进行调节，输出第二调节参数，将第一调节参数与第二调节参数相加求和，将其和值与单位正弦函数的乘积，作为目标电压瞬时值设定值。
三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，该逆变器并联系统的控制装置的工作原理为：通过第一控制单元获取逆变器并联系统的最大有功功率，第二控制单元获取逆变器并联系统的平均电流瞬时值；若最大有功功率大于逆变器自身输出的有功功率，则需通过逆变器控制单元的控制，使得电压有效值补偿量增加，并使得逆变器输出的电压有效值增加，即可使逆变器输出的有功功率增大，并逐渐增大到最大有功功率；若平均电流瞬时值大于逆变器自身输出的电流瞬时值，则需通过逆变器控制单元的控制，使得电压瞬时值补偿量增加，并使得逆变器输出的电压瞬时值增加，即可使逆变器输出的电流瞬时值增大，并逐渐增大到平均电流瞬时值；反之同理。通过第一控制单元、第二控制单元和逆变器控制单元的控制，可提高逆变器并联系统的各逆变器输出的电流的瞬时值和有效值的均分程度，从而实现了对逆变器并联产生的环流的抑制或消除，如图2D所示，图中电流代表逆变器并联产生的环流。
本实施例的技术方案，通过第一控制单元获取逆变器并联系统的最大有功功率，第二控制单元获取逆变器并联系统的平均电流瞬时值，逆变器控制单元根据最大有功功率与对应逆变器的有功功率，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；根据平均电流瞬时值与对应逆变器的电流瞬时值，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，以及用于根据电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量，确定目标电压瞬时值设定值，解决了由于逆变器输出的线路阻抗的不同、各逆变器控制电路和驱动电路的不一致性等影响，导致逆变器并联系统在实际运用中一般存在环流大的问题，实现了对逆变器并联产生的环流的抑制或消除。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种逆变器并联系统的控制装置的结构示意图，本实施例是以上述实施例为基础进行优化，具体是所述第一控制单元110与所述至少两台逆变器一一对应，还用于将对应的逆变器输出的有功功率发送至其他逆变器对应的第一控制单元。
其中，各逆变器中均设置有第一控制单元110，该第一控制单元110分别与各自逆变器对应的逆变器控制单元130相连，可以将对应的逆变器输出的有功功率发送至与其他逆变器对应的第一控制单元110。
优选的，该控制装置还包括至少两块控制芯片，分别设置于所述至少两台逆变器中；其中，所述第一控制单元和所述逆变器控制单元集成在所述控制芯片中。
其中，各逆变器中均设置有控制芯片，该控制芯片可以是STM32、DSP(DigitalSignal Process，数字信号处理)等。可以将第一控制单元和逆变器控制单元集成在控制芯片中。
优选的，所述至少两块控制芯片通过控制器局域网络CAN通信电路连接，用于传输所述至少两台逆变器输出的有功功率。
其中，至少两块控制芯片通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)通信电路连接，用于传输至少两台逆变器输出的有功功率。CAN通信可以实现一对多的通信。三相逆变器的A相、B相和C相的每一相的控制原理与单相逆变器的控制原理相同。为阐释方便，以单相逆变器的控制原理为例，可以根据逆变器并联系统的逆变器的数量，设定对应逆变器数量的预设时间点t1、t2、t3…tn，(若为三相逆变器，可以预设相电压的相位为参考，因各逆变器的同一相电压相位几乎相同，例如该预设相电压可以为A相电压，可在预设时间点将A相、B相和C相各自对应的有功功率一起发送)，如图4A所示，以发送各逆变器的输出的有功功率，并在获取逆变器并联系统中最后一台逆变器输出的有功功率之后，即可在预设时间T时求取并发送最大有功功率，相比于只能进行一对一通信的方式，可以减少通信次数，可以降低控制所需的时间，系统调节的快速性提高。若逆变器并联系统的逆变器的数量过多，在一至两个工频周期内无法完成逆变器输出有功功率的获取，可以将逆变器并联系统的逆变器进行分组，并为每一组逆变器设置第三控制单元，用于获取每一组逆变器的组内最大有功功率，进而通过每一组逆变器中的第三控制单元将组内最大有功功率发送至其他组逆变器的第三控制单元，以求取逆变器并联系统的最大有功功率，其中，每一组逆变器中的第一控制单元与对应的第三控制单元可以通过CAN1通信进行通信，各组逆变器的第三控制单元之间可以通过CAN2通信进行通信，如图4B所示。
本实施例的技术方案提供了一种逆变器并联系统的控制装置，该实施例在上述实施例的基础上，通过将第一控制单元与至少两台逆变器一一对应，并将对应的逆变器输出的有功功率发送至其他逆变器对应的第一控制单元，解决了由于逆变器输出的线路阻抗的不同、各逆变器控制电路和驱动电路的不一致性等影响，导致逆变器并联系统在实际运用中一般存在环流大的问题，实现了对逆变器并联产生的环流的抑制或消除。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种逆变器并联系统的控制方法的流程图，该逆变器并联系统的控制方法，可以采用本发明任意实施例提供的逆变器并联系统的控制装置来执行，该方法包括：
步骤210、所述第一控制单元获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的有功功率，并通过数值比较，获取所述至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率。
步骤220、所述第二控制单元获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的电流瞬时值，并将所述至少两台逆变器输出的电流瞬时值相加求和取平均值，作为平均电流瞬时值。
步骤230、所述逆变器控制单元根据所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元对应的逆变器输出的有功功率，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的电压有效值补偿量，根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
优选的，所述逆变器控制单元根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值包括：所述逆变器控制单元根据预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量，确定所述目标电压有效值设定值，根据所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
步骤240、所述逆变器控制单元根据所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量。
步骤250、所述逆变器控制单元根据所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量，确定所述目标电压瞬时值设定值。
其中，上述方法的步骤在实际应用中并非严格一致，因每个步骤的控制周期不尽相同，不同的逆变器并联系统的组成不同，各个步骤所采用的控制周期不同。步骤210和步骤230的控制周期可大于步骤220、步骤240和步骤250。
本实施例的技术方案，通过第一控制单元获取逆变器并联系统的最大有功功率，第二控制单元获取逆变器并联系统的平均电流瞬时值，逆变器控制单元根据最大有功功率与对应逆变器的有功功率，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；根据平均电流瞬时值与对应逆变器的电流瞬时值，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，以及用于根据电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量，确定目标电压瞬时值设定值，解决了由于逆变器输出的线路阻抗的不同、各逆变器控制电路和驱动电路的不一致性等影响，导致逆变器并联系统在实际运用中一般存在环流大的问题，实现了对逆变器并联产生的环流的抑制或消除。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种逆变器并联系统的结构示意图，如图6所示，该逆变器并联系统310包括本发明任意实施例提供的逆变器并联系统的控制装置320。基于本发明实施例的技术方案设计出来的30KVA的逆变器并联系统，并机环流小于1A，且环流不受负载影响，并机工作稳定可靠。
本实施例的技术方案，通过第一控制单元获取逆变器并联系统的最大有功功率，第二控制单元获取逆变器并联系统的平均电流瞬时值，逆变器控制单元根据最大有功功率与对应逆变器的有功功率，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；根据平均电流瞬时值与对应逆变器的电流瞬时值，确定用于逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，以及用于根据电压瞬时值设定值与电压瞬时值补偿量，确定目标电压瞬时值设定值，解决了由于逆变器输出的线路阻抗的不同、各逆变器控制电路和驱动电路的不一致性等影响，导致逆变器并联系统在实际运用中一般存在环流大的问题，实现了对逆变器并联产生的环流的抑制或消除。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种逆变器并联系统的控制装置，其特征在于，包括：
第一控制单元，用于获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的有功功率，并通过数值比较，获取所述至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率；
第二控制单元，用于获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的电流瞬时值，并将所述至少两台逆变器输出的电流瞬时值相加求和取平均值，作为平均电流瞬时值；
至少两个逆变器控制单元，与所述至少两台逆变器一一对应设置，且均与所述第一控制单元和所述第二控制单元相连；
所述逆变器控制单元用于根据所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元对应的逆变器输出的有功功率，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的电压有效值补偿量，根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；
用于根据所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量；
以及用于根据所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量，确定目标电压瞬时值设定值。
2.根据权利要求1所述的逆变器并联系统的控制装置，其特征在于，所述第一控制单元的数量为多个，与所述至少两台逆变器一一对应，用于将对应的逆变器输出的有功功率发送至其他逆变器对应的第一控制单元。
3.根据权利要求2所述的逆变器并联系统的控制装置，其特征在于，还包括至少两块控制芯片，与所述至少两台逆变器一一对应，分别设置于对应的逆变器中；其中，与同一逆变器对应的所述第一控制单元和所述逆变器控制单元集成在同一控制芯片中。
4.根据权利要求3所述的逆变器并联系统的控制装置，其特征在于，所述至少两块控制芯片通过控制器局域网络CAN通信电路连接，用于传输所述至少两台逆变器输出的有功功率。
5.根据权利要求1所述的逆变器并联系统的控制装置，其特征在于，所述逆变器控制单元具体用于，根据所述预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的目标电压有效值设定值，根据所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
6.根据权利要求5所述的逆变器并联系统的控制装置，其特征在于，所述逆变器控制单元具体用于，将所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的有功功率作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得所述电压有效值补偿量，将所述预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量的和，作为所述目标电压有效值设定值，将所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值作差，并采用比例积分算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值。
7.根据权利要求1所述的逆变器并联系统的控制装置，其特征在于，所述逆变器控制单元具体还用于，将所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值作差，并采用比例算法对差值进行调节，以获得用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量，将所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量的和，作为所述目标电压瞬时值设定值。
8.一种逆变器并联系统的控制方法，采用权利要求1-7任一所述的逆变器并联系统的控制装置来执行，其特征在于，包括：
所述第一控制单元获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的有功功率，并通过数值比较，获取所述至少两台逆变器输出的有功功率中的最大有功功率；
所述第二控制单元获取逆变器并联系统中至少两台逆变器输出的电流瞬时值，并将所述至少两台逆变器输出的电流瞬时值相加求和取平均值，作为平均电流瞬时值；
所述逆变器控制单元根据所述最大有功功率与由所述逆变器控制单元对应的逆变器输出的有功功率，确定用于所述逆变器的电压有效值补偿控制的电压有效值补偿量，根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值；
所述逆变器控制单元根据所述平均电流瞬时值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电流瞬时值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值补偿量；
以及，所述逆变器控制单元根据所述电压瞬时值设定值与所述电压瞬时值补偿量，确定所述目标电压瞬时值设定值。
9.根据权利要求8所述的逆变器并联系统的控制方法，其特征在于，所述逆变器控制单元根据预设电压有效值设定值、所述电压有效值补偿量、由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的电压瞬时值设定值包括：所述逆变器控制单元根据预设电压有效值设定值与所述电压有效值补偿量，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制的目标电压有效值设定值，根据所述目标电压有效值设定值与由所述逆变器控制单元控制的逆变器输出的电压有效值，确定用于所述逆变器的电压瞬时值外环控制电压瞬时值设定值。
10.一种逆变器并联系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的逆变器并联系统的控制装置。
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