CN112366970B - 逆变系统、逆变系统控制方法和并联逆变系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种逆变系统、逆变系统控制方法和并联逆变系统，该逆变系统包括前级转换电路、后级转换电路和控制电路；前级转换电路用于将电源电压转换为直流电压并输出给后级转换电路，前级转换电路与后级转换电路之间的电压为直流母线电压；后级转换电路用于输出交流电；控制电路用于检测后级转换电路的输出端的直流分量，并将零值与直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对直流分量偏差值进行PI调节得到电压补偿值，该电压补偿值用于调整直流母线电压。在交流并机系统中，本申请的逆变系统可有效抑制产生的直流环流，还允许和不同规格或厂家的其他逆变系统进行并机工作等。

Description

逆变系统、逆变系统控制方法和并联逆变系统
技术领域
本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种逆变系统、逆变系统控制方法和并联逆变系统。
背景技术
单个逆变系统的电源装置的容量是有限的，采用逆变系统并联技术可增加电源的容量，并提高供电可靠性等。逆变系统输出交流的并联系统（亦称交流并机系统）按照输入条件可分为两种类型，即共用直流母线的交流并机系统和不共用直流母线的交流并机系统。然而，这两种类型的交流并机系统都会存在直流环流的问题。
例如，在共用直流母线的交流并机系统中，由于桥式逆变电路中开关管的开关速度、饱和压降、死区时间，采样误差、驱动差异等非理想因素，会使得一个工频周期内桥臂中点电压伏秒乘积不等于零，从而在逆变系统的交流输出电压中含有直流分量。由于逆变系统内部阻抗非常小，很小的直流分量电压就会产生很大的直流环流。直流环流的存在，不仅降低逆变电源的效率，还很容易造成电感饱和，功率器件损坏等严重后果。
又例如，在不共用直流母线的交流并机系统中，除了和共直流母线相同的因素外，还存在一个更恶劣的因素，那就是系统中各逆变系统的直流母线电压不一致。在直流母线电压不一致的情况下，即使不考虑逆变系统自身的非理想因素也不能消除直流环流。在不共用直流母线的系统中，直流环流的存在往往会导致直流母线电压过高，带来直流侧母线电容损坏的结果。
因此，逆变系统并联的应用场景则往往被限制在必须并联直流母线（微网）的场合，或者必须保证不同逆变系统内部直流母线电压等级基本无差别的情况，这就导致对于不同厂家或者不同型号的产品基本不可能实现交流输出并机工作。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种逆变系统、逆变系统控制方法和并联逆变系统。
本申请的实施例提供一种逆变系统，包括：前级转换电路、后级转换电路和控制电路；
所述前级转换电路的输入端用于连接电源、输出端连接所述后级转换电路、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述后级转换电路的输入端连接所述前级转换电路的输出端、输出端用于连接交流负载、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述前级转换电路用于将所述电源的电压转换为直流电压，并输出给所述后级转换电路；所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的所述直流电压为直流母线电压；
所述后级转换电路用于将所述直流母线电压转换为交流电压；
所述控制电路用于检测所述后级转换电路的输出端的直流分量；
所述控制电路用于将零值与所述直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对所述直流分量偏差值进行PI调节以得到电压补偿值，以及根据预设直流电压参考值和所述电压补偿值调整所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的直流母线电压。
在一种实施例中，所述后级转换电路包括桥式逆变单元和电感；
所述桥式逆变单元的输入端连接所述前级转换电路的输出端、输出端串联连接所述电感、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述控制电路用于通过对所述桥式逆变单元中各桥臂中点之间的电压进行直流分量检测或对经过所述电感的电流进行直流分量检测。
在上述实施例中，所述桥式逆变单元为两相桥式逆变电路或三相桥式逆变电路。
在一种实施例中，在所述后级转换电路进入工作状态之前，所述控制电路用于根据所述预设直流电压参考值控制所述前级转换电路将所述电源转换为初始直流母线电压后输出给所述后级转换电路。
在一种实施例中，所述控制电路包括的前级环路控制器和后级环路控制器，所述前级环路控制器和所述后级环路控制器的信号端通过串口或总线通讯连接；
所述前级转换电路的信号控制端连接所述前级环路控制器的输出端，所述后级转换电路的信号控制端连接所述后级环路控制器的输出端；
所述前级环路控制器用于控制所述前级转换电路输出所述直流电压；
所述后级环路控制器用于控制所述后级转换电路输出所述交流电。
在一种实施例中，所述前级环路控制器包括直流环流控制模块、和依次连接的第一电压环、第一电流环和前级PWM驱动模块；
所述直流环流控制模块的输入端连接所述后级环路控制器，所述第一电压环的输入端连接所述直流环流控制模块的输出端，所述前级PWM驱动模块的输出端连接所述前级转换电路的信号控制端；
所述直流环流控制模块用于获取所述直流分量，将零值与所述直流分量作差以得到所述直流分量偏差值，并通过预设PI调节系数对所述直流分量偏差值进行调节以得到所述电压补偿值；
所述第一电压环用于根据所述预设直流电压参考值和所述电压补偿值计算修正电压值，并根据采样到的所述前级转换电路的输出端的直流电压值和所述修正电压值计算第一电压值；
所述第一电流环用于根据所述第一电压值和采样到的所述前级转换电路中的电流值计算前级控制信号量；
所述前级PWM驱动模块用于根据所述前级控制信号量驱动所述前级转换电路中的开关管以输出直流电压。
在一种实施例中，所述后级环路控制器包括直流分量采样模块、和依次连接的第二电压环、第二电流环和后级PWM驱动模块；
所述直流分量采样模块连接所述后级转换电路的输出端，所述后级PWM驱动模块的输出端连接所述后级转换电路的信号控制端；
所述直流分量采样模块用于从所述后级转换电路的输出端进行直流分量信号采样，并通过模数转换器对采样到的信号进行转换以得到所述直流分量，所述后级环路控制器通过通讯方式将所述直流分量发送到所述前级环路控制器；
所述第二电压环用于根据预设交流电压参考值和采样到的所述后级转换电路的输出端的交流电压值计算第二电压值；
所述第二电流环用于根据所述第二电压值和采样到的所述后级转换电路中的电流值计算后级控制信号量；
所述后级PWM驱动模块用于根据所述后级控制信号量驱动所述后级转换电路中的开关管以输出交流电。
在一种实施例中，所述前级转换电路为直流-直流转换电路或交流-直流转换电路。
本申请的实施例还提供一种逆变系统控制方法，所述逆变系统包括前级转换电路、后级转换电路和控制电路；
所述前级转换电路的输入端用于连接电源、输出端连接所述后级转换电路、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述后级转换电路的输入端连接所述前级转换电路的输出端、输出端用于连接交流负载、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述前级转换电路用于将所述电源的电压转换为直流电压，并输出给所述后级转换电路；所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的直流电压为直流母线电压；
所述后级转换电路用于将所述直流母线电压转换为交流电压；
所述控制电路实施如下方法进行逆变控制，所述方法包括：
检测所述后级转换电路的输出端的直流分量；
将零值与所述直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对所述直流分量偏差值进行PI调节以得到电压补偿值；
根据预设直流电压参考值和所述电压补偿值调整所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的直流母线电压。
本申请的实施例还提供一种并联逆变系统，包括交流输出端并联的多个逆变系统，每一所述逆变系统采用上述的逆变系统。
本申请的实施例具有如下有益效果：
本申请实施例的逆变系统包括两级转换电路，通过检测后级转换电路的交流输出侧的直流分量，进而利用该直流分量来控制调整前线转换电路的直流母线电压，对于多个逆变系统实现交流并机的场合，采用该逆变系统可以有效地抑制并机系统中产生的直流环流，并且对于不共用母线的并机系统，该逆变系统还能够允许和不同规格或厂家的其他逆变系统进行并机工作，大大增加了交流并机系统的可用场合等。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本申请实施例的并联逆变系统的结构示意图；
图2示出了本申请实施例的逆变系统的一种结构示意图；
图3示出了本申请实施例的逆变系统的一种应用示意图；
图4示出了本申请实施例的逆变系统的第一控制流程示意图；
图5示出了本申请实施例的逆变系统的第二控制流程示意图；
图6示出了本申请实施例的逆变系统的控制电路的结构示意图。
主要元件符号说明：
100-逆变系统；10-前级转换电路；20-后级转换电路；30-控制电路；
310-前级环路控制器；311-第一电压环；312-第一电流环；313-前级PWM驱动模块；314-直流环流控制模块；
320-后级环路控制器；321-第二电压环；322-第二电流环；323-后级PWM驱动模块；324-直流分量采样模块。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
现有技术中多个逆变系统在进行并机工作时，由于逆变系统自身的因素和/或各逆变系统的直流母线电压可能不一致等问题，容易产生较大的直流环流，进而会影响该交流并机系统的正常工作。为了抑制直流环流的问题，通常做法是，检测逆变系统的交流输出侧的直流分量，然后反馈到逆变系统中桥式逆变电路的控制电压环中，进而对逆变系统来抑制直流分量。
上述做法虽然具有一定的抑制效果，但是对于不共用直流母线且各直流母线电压相差较大的交流并机系统，还是无法实现并机工作。为此，本申请实施例提出一种逆变系统不仅可有效抑制直流环流，还适用于一些不共用直流母线的逆变系统并机场合，可降低对逆变系统的规格要求等。下面对该逆变系统进行详细说明。
实施例1
请参照图1，本实施例提出一种逆变系统100，该逆变系统100主要用于将接入的电源输入转换为交流电输出，从而为交流负载提供交流电。如图1所示，本实施例的逆变系统100能够适用于一种交流并机系统，该交流并机系统通过将多个逆变系统100进行交流侧并联输出，即通过共用的交流母线连接负载。
本实施例中，逆变系统100具有两级转换电路结构。示范性地，如图1所示，逆变系统100包括前级转换电路10、后级转换电路20和控制电路30，其中，前级转换电路10的输入端用于连接电源，其输出端连接后级转换电路20，其信号控制端连接控制电路30的输出端；后级转换电路20的输入端连接前级转换电路10的输出端，其输出端用于连接交流负载，其信号控制端连接控制电路30的输出端。可选地，逆变系统100还包括上述的电源，该电源连接前级转换电路10的输入端。其中，该电源可以是直流电源，也可以是交流电源。
前级转换电路10用于将接入的电源转换为直流电压，并输出给后级转换电路20。其中，前级转换电路10与后级转换电路20之间的连线称为母线，而两转换电路之间的直流电压也称为直流母线电压。值得注意的是，本实施例的前级转换电路10输出的直流电压应当可调节。为抑制并机时的直流环流，当检测到后级转换电路20的交流输出中的直流分量时，可利用该直流分量对前级转换电路10的直流母线电压进行相应调节，从而解决上述的直流环流问题等。
在一种实施例中，该前级转换电路10为直流-直流（DC-DC）转换电路，用于实现直流电压之间的转换，例如，可为Buck降压电路、Boost升压电路或其他含开关管器件的电压转换电路等。应当理解，此时接入的电源为直流电，如蓄电池、太阳能电池板等。在另一种实施例中，该前级转换电路10还可以为交流-直流（AC-DC）转换电路，用于实现交流电到直流电之间的转换。此时，该前级转换电路10的输入端用于接入交流电源。例如，在不间断电源（UPS）等并机系统中，该交流电源可为市电或由如风力等发电机输出的交流电。
后级转换电路20用于将前级转换电路10输入的直流电转换为交流电后输出。示范性地，后级转换电路20主要包括用于将直流电转换成交流电的桥式逆变单元。通常地，该桥式逆变单元包括多个由两个功率开关管串联构成的桥臂结构，例如，可以是由两个桥臂构成的两相桥式逆变电路，也可以是由三个桥臂构成的三相桥式逆变电路。其中，每一桥臂的中点作为交流输出端的相应引线。进一步地，后级转换电路20还可包括与桥式逆变单元的交流输出端串联连接的电感及并联于交流输出端的电容等。
控制电路30用于实现整个系统的逆变控制，其中包括控制前级转换电路10将接入的直流电源/交流电源转换为所需的直流母线电压，以及控制后级转换电路20输出上述的交流电等。此外，为解决逆变系统100在如图1所示的交流并联场合中出现的直流环流问题，本实施例的控制电路30还用于根据后级转换电路20的交流输出侧的直流分量来调整前级转换电路10的直流母线电压，示范性地，如图2所示，该逆变控制过程主要包括：
步骤S100，检测后级转换电路20的交流输出端的直流分量。
示范性地，控制电路30可通过在后级转换电路20中的不同位置来采集交流输出中的直流分量，在此并不作限定。
在第一种实施方式中，通过对后级转换电路20中的桥式逆变单元的各桥臂中点之间的交流输出电压进行直流分量检测，如图3所示的a采样点位置，此时采样到的为直流电压分量。例如，可通过采样电阻从a点进行信号采样，进而将采样的信号输入到模数转换器（ADC）进行转换，从而得到上述的直流分量。
在第二种实施方式中，通过对经过后级转换电路20中的电感的电流进行直流分量采样，如图3所示的b采样点位置，此时采样到的为直流电流分量。例如，可通过霍尔传感器等电流传感器从b点进行信号采样，进而将采样的信号输入到模数（AD）转换器进行转换，从而得到上述的直流分量。
其中，上述的模数转换器可以是单独的模拟信号转换成数字信号的芯片，也可以是控制电路30中的控制芯片自身集成的模数转换单元等，可以理解，该模数转换器的存在形式并不作限定。
步骤S200，将零值与所述直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对所述直流分量偏差值进行PI调节以得到电压补偿值。
示范性地，控制电路30先将设定的零值与该直流分量进行做差，得到直流分量偏差值，进而根据对该直流分量偏差值进行PI调节，从而得到电压补偿值，其中，该电压补偿值用于直流环流补偿。
可以理解，上述的零值为给定值，通过将给定值与实际值做差，可得到两者之间的偏差，而这个偏差的大小将用于后续的补偿调节操作。值得注意的是，本实施例中的PI调节是广义上的PI调节，例如，可以是通过比例（P）-积分（I）调节器进行调节，也可以是通过比例（P）调节器进行调节等，具体可根据实际需求来设定。
步骤S300，根据预设直流电压参考值和所述电压补偿值调整前级转换电路10与后级转换电路20之间的直流母线电压。
示范性地，控制电路30在得到该电压补偿值后，将结合预设的直流电压参考值共同计算前级转换电路10的控制信号量，从而使前级转换电路10输出符合预期的直流母线电压。其中，该预设直流电压参考值通常是理想情况下根据输出的目标直流母线电压计算得到。
可以理解，通过将利用该交流输出侧的直流分量来调整前级转换电路10的直流母线电压，可以有效抑制各逆变系统100在进行交流并机时会因直流母线电压的不同而产生较大的直流环流，进而可提高交流并机的稳定性等。
通常地，后级转换电路20需要在前级转换电路10先建立了基础工作电压后才能正常启机，如图4所示，在后级转换电路20进入工作状态之前，该逆变系统100的控制电路30在进行逆变控制过程中，还包括：
步骤S101，接入电源后，根据预设直流电压参考值控制前级转换电路10将接入的电源输入转换为初始直流母线电压后输出给后级转换电路20。
其中，该初始直流母线电压用于使后级转换电路20正常启机。可以理解，在后级转换电路20未进入工作状态之前，此时的直流分量和电压补偿均为0。
步骤S102，检测后级转换电路20是否进入工作状态。
若检测到后级电路未进入工作状态，即没有正常输出交流电时，则控制电路30将控制前级转换电路10持续输出该初始直流母线电压，直到检测到后级转换电路20进入了工作状态后，即能够正常输出交流电后，则执行上述步骤S100-S300。
对于上述的控制电路30，为实现对前级转换电路10和后级转换电路20的相应控制，在一种实施方式中，该控制电路30可以由同一控制芯片及其外围电路构成，即前级转换电路10和后级转换电路20通过同一个控制芯片来进行控制，如图1所示的逆变系统100。
在另一种实施方式中，该控制电路30可以包括单独设置的前级环路控制器310和后级环路控制器320，如图4所示。值得注意的是，若采用分别设置的前级环路控制器310和后级环路控制器320，由于前级与后级的电压等级往往不同，故需要满足前级与后级之间的隔离设计，例如，前级环路控制器310和后级环路控制器320的信号端通过串口或总线通讯连接，如通过串口或CAN总线等进行通讯。
下面以单独设置的前级环路控制器310和后级环路控制器320为例，对该控制电路30进行相应描述。
前级环路控制器310用于控制前级转换电路10将接入的电源转换为所需的直流母线电压，还用于基于获取的交流输出侧的直流分量进行直流母线电压调整等；而后级环路控制器320则用于控制后级转换电路20输出所需的交流电。
在一种实施方式中，示范性地，如图6所示，前级环路控制器310主要包括依次连接的第一电压环311、第一电流环312和前级PWM驱动模块313，以及直流环流控制模块314，其中，第一电压环311的输入端连接直流环流控制模块314的输出端，直流环流控制模块314的输入端连接后级环路控制器320；前级PWM驱动模块313的输出端连接前级转换电路10的信号控制端。
上述，直流环流控制模块314可包括减法器和PI调节器等，减法器用于实现零值与直流分量作差以得到直流分量偏差值；PI调节器用于通过预设的PI调节系数对直流分量偏差值进行调节以得到电压补偿值。该PI调节系数可根据实际需求来设定，在此并不作限定。
上述，第一电压环311用于根据从直流环流控制模块314输出的电压补偿值和预设的直流电压参考值VDC_ref计算修正电压值，并根据采样到的前级转换电路10输出的直流电压值Vo_DC和修正电压值计算第一电压值。进而，第一电流环312根据第一电压值和采样到的前级转换电路10中的流经电感上的电流值IL计算前级控制信号量。其中，输入到第一电流环312中的电流取决于接入的电源类型，例如，若为交流电源输入，则采样到的电感电流为交流电流等。最后，前级PWM驱动模块313则根据该前级控制信号量驱动前级转换电路10中的开关管以输出所需的直流母线电压。
值得注意的是，上述的第一电压环311、第一电流环312以及前级PWM驱动模块313可通过分离的硬件电路结构实现，也可以通过集成的控制芯片实现。可以理解，上述直流电压值Vo_DC以及电流值IL均可由前级环路控制器310中的相应前级采样电路采样得到的，此处不作展开描述。
在一种实施方式中，示范性地，如图6所示，后级环路控制器320主要包括依次连接的第二电压环321、第二电流环322和后级PWM驱动模块323，以及直流分量采样模块324，其中，直流分量采样模块324连接后级转换电路20的输出端，后级PWM驱动模块323的输出端连接后级转换电路20的信号控制端。
上述，直流分量采样模块324用于从后级转换电路20的交流输出端进行直流分量信号采样，并通过模数转换器对采样到的信号进行转换以得到直流分量，该直流分量用于发送到直流环流控制模块314进行直流环流补偿。例如，直流分量采样模块324可由采样电阻或霍尔传感器、和模数转换器等构成。
应当理解，该直流分量采样模块324也可以位于前级环路控制器310中，即由前级环路控制器310进行检测，但应当注意前级采样时的隔离设计，如前级环路控制器310可采用隔离运放采样电路等进行采样。
上述，第二电压环321用于根据预设交流电压参考值VAC_ref和采样到的后级转换电路20输出的交流电压值Vo_AC计算第二电压值；第二电流环322用于根据该第二电压值和采样到的后级转换电路20中的交流电流值Iac计算后级控制信号量；进而，后级PWM驱动模块323用于根据该后级控制信号量驱动后级转换电路20中的各功率开关管以输出交流电，其中包括交流电压和交流电流。
值得注意的是，上述的第二电压环321、第二电流环322以及后级PWM驱动模块323可通过分离的硬件电路结构实现，也可以通过集成的控制器芯片实现。可以理解，上述交流电压值Vo_AC以及交流电流值Iac均可由后级环路控制单元中的相应后级采样电路采样得到的，此处不作展开描述。
本实施例的逆变系统具有两级转换电路，通过检测后级转换电路的交流输出侧的直流分量，并根据检测到的直流分量调整前级转换电路的直流电压输出，这样可以使得在并机工作过程中，可以有效地抑制并机系统中产生的直流环流，进而可提高逆变转换效率，延长功率器件的使用寿命等。此外，除了有效地抑制直流环流外，还可以降低对并联的逆变系统的型号或厂家等规格要求，例如，不需要严格保证各个逆变系统内部的直流母线电压等级，对于这些并联的逆变系统，其接入的电源可相互独立，大大增加了逆变系统并联的使用场合等。
实施例2
请参照图1和2，基于上述实施例1的逆变系统100，本实施例提出一种逆变系统控制方法，示范性地，如图1所示，该逆变系统100包括前级转换电路10、后级转换电路20和控制电路30，前级转换电路10的输入端用于连接电源、输出端连接后级转换电路20、信号控制端连接控制电路30的输出端；后级转换电路20的输入端连接前级转换电路10的输出端、输出端用于连接交流负载、信号控制端连接控制电路30的输出端。其中，前级转换电路10用于将所述电源的电压转换为直流电压，并输出给后级转换电路20；前级转换电路10与后级转换电路20之间的直流电压为直流母线电压；后级转换电路20用于将所述直流母线电压转换为交流电压。
可以理解，该前级转换电路10和后级转换电路20与上述实施例1中的结构和功能相同，故在此不再重复描述。应当明白的是，本实施例的逆变系统100中的控制电路30的存在形式并不作限定，例如，可以是如图1所示的共用同一控制器芯片的形式存在，也可以是如图5所示的分别设置的前级环路控制器310和后级环路控制器320的形式存在等。
如图2所示，控制电路30将实施如下方法进行逆变控制，该方法包括：
步骤S100，检测后级转换电路20的输出端的直流分量。
步骤S200，将零值与所述直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对所述直流分量偏差值进行PI调节以得到电压补偿值。
步骤S300，根据预设直流电压参考值和所述电压补偿值调整前级转换电路10与后级转换电路20之间的直流母线电压。
可以理解，本实施例中的逆变系统控制方法适用于上述实施例1中的逆变系统100，对于这些步骤的具体描述，请参见上述实施例1，故在此不再重复描述。上述实施例1中的关于逆变系统100的一些可选项，同样可适用于本实施例，故在此不再重复描述。
实施例3
请参照图1，本实施例还提出一种并联逆变系统，该并联逆变系统可应用于如多个蓄电池并机的移动式储能电源、UPS并机系统或分布式微网发电系统等不同场合。
示范性地，该并联逆变系统可包括多个逆变系统，其中，各个逆变系统的交流输出端并联连接，并通过公共的交流母线输出交流电，如图1所示。本实施例中，各个逆变系统将采用上述实施例1中的逆变系统100，对于一些可选项同样可适用于本实施例。
如图2所示，进行逆变控制过程中，各逆变系统100的控制电路30能够用于检测后级转换电路20的输出端的直流分量，将零值与所述直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对所述直流分量偏差值进行PI调节以得到电压补偿值；根据预设直流电压参考值和所述电压补偿值调整前级转换电路10与后级转换电路20之间的直流母线电压，从而实现直流环流抑制，使并联逆变系统稳定运行等。
对于该并联逆变系统，由于各个逆变系统能够根据检测到的交流输出中的直流分量来对其直流母线电压进行调整，一方面可以抵消或补偿产生的直流分量，另一方面可以使得各个直流母线电压能够保持一致，进而利于抑制直流环流。可以理解，对于并联的这些逆变系统，即使其直流母线不共用，也同样可以实现并机工作，因此，对于用户而言，就可以实现将不同厂家或者不同型号的逆变系统进行并机工作，大大增加了交流并机的使用场景及实用性，也可以提高用户体验等。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种逆变系统，其特征在于，包括：前级转换电路、后级转换电路和控制电路；
所述前级转换电路的输入端用于连接电源、输出端连接所述后级转换电路、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述后级转换电路的输入端连接所述前级转换电路的输出端、输出端用于连接交流负载、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述前级转换电路用于将所述电源的电压转换为直流电压，并输出给所述后级转换电路；所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的所述直流电压为直流母线电压；
所述后级转换电路用于将所述直流母线电压转换为交流电压；
所述控制电路用于检测所述后级转换电路的输出端的直流分量；
所述控制电路用于将零值与所述直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对所述直流分量偏差值进行PI调节以得到电压补偿值，以及根据预设直流电压参考值和所述电压补偿值调整所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的直流母线电压；
其中，所述控制电路包括前级环路控制器和后级环路控制器，所述前级环路控制器和所述后级环路控制器的信号端通过串口或总线通讯连接；所述前级转换电路的信号控制端连接所述前级环路控制器的输出端，所述后级转换电路的信号控制端连接所述后级环路控制器的输出端；
所述前级环路控制器包括直流环流控制模块、和依次连接的第一电压环、第一电流环和前级PWM驱动模块；
所述直流环流控制模块的输入端连接所述后级环路控制器，所述第一电压环的输入端连接所述直流环流控制模块的输出端，所述前级PWM驱动模块的输出端连接所述前级转换电路的信号控制端；
所述直流环流控制模块用于获取所述直流分量，将零值与所述直流分量作差以得到所述直流分量偏差值，并通过预设PI调节系数对所述直流分量偏差值进行调节以得到所述电压补偿值；
所述第一电压环用于根据所述预设直流电压参考值和所述电压补偿值计算修正电压值，并根据采样到的所述前级转换电路的输出端的直流电压值和所述修正电压值计算第一电压值；
所述第一电流环用于根据所述第一电压值和采样到的所述前级转换电路中的电流值计算前级控制信号量；
所述前级PWM驱动模块用于根据所述前级控制信号量驱动所述前级转换电路中的开关管以输出直流电压。
2.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述后级转换电路包括桥式逆变单元和电感；
所述桥式逆变单元的输入端连接所述前级转换电路的输出端、输出端串联连接所述电感、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述控制电路用于通过对所述桥式逆变单元中各桥臂中点之间的电压进行直流分量检测或对经过所述电感的电流进行直流分量检测。
3.根据权利要求2所述的逆变系统，其特征在于，所述桥式逆变单元为两相桥式逆变电路或三相桥式逆变电路。
4.根据权利要求1至3任一项所述的逆变系统，其特征在于，在所述后级转换电路进入工作状态之前，所述控制电路用于根据所述预设直流电压参考值控制所述前级转换电路将所述电源转换为初始直流母线电压后输出给所述后级转换电路。
5.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述后级环路控制器包括直流分量采样模块、和依次连接的第二电压环、第二电流环和后级PWM驱动模块，
所述直流分量采样模块连接所述后级转换电路的输出端，所述后级PWM驱动模块的输出端连接所述后级转换电路的信号控制端；
所述直流分量采样模块用于从所述后级转换电路的输出端进行直流分量信号采样，并通过模数转换器对采样到的信号进行转换以得到所述直流分量，所述后级环路控制器通过通讯方式将所述直流分量发送到所述前级环路控制器；
所述第二电压环用于根据预设交流电压参考值和采样到的所述后级转换电路的输出端的交流电压值计算第二电压值；
所述第二电流环用于根据所述第二电压值和采样到的所述后级转换电路中的电流值计算后级控制信号量；
所述后级PWM驱动模块用于根据所述后级控制信号量驱动所述后级转换电路中的开关管以输出交流电。
6.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述前级转换电路为直流-直流转换电路或交流-直流转换电路。
7.一种逆变系统控制方法，其特征在于，所述逆变系统包括前级转换电路、后级转换电路和控制电路；
所述前级转换电路的输入端用于连接电源、输出端连接所述后级转换电路、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述后级转换电路的输入端连接所述前级转换电路的输出端、输出端用于连接交流负载、信号控制端连接所述控制电路的输出端；
所述前级转换电路用于将所述电源的电压转换为直流电压，并输出给所述后级转换电路；所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的直流电压为直流母线电压；
所述后级转换电路用于将所述直流母线电压转换为交流电压；
所述控制电路实施如下方法进行逆变控制，所述方法包括：
检测所述后级转换电路的输出端的直流分量；
将零值与所述直流分量作差以得到直流分量偏差值，并对所述直流分量偏差值进行PI调节以得到电压补偿值；
根据预设直流电压参考值和所述电压补偿值调整所述前级转换电路与所述后级转换电路之间的直流母线电压；
其中，所述控制电路包括前级环路控制器和后级环路控制器，所述前级环路控制器和所述后级环路控制器的信号端通过串口或总线通讯连接；所述前级转换电路的信号控制端连接所述前级环路控制器的输出端，所述后级转换电路的信号控制端连接所述后级环路控制器的输出端；
所述前级环路控制器包括直流环流控制模块、和依次连接的第一电压环、第一电流环和前级PWM驱动模块；
所述直流环流控制模块的输入端连接所述后级环路控制器，所述第一电压环的输入端连接所述直流环流控制模块的输出端，所述前级PWM驱动模块的输出端连接所述前级转换电路的信号控制端；
所述直流环流控制模块用于获取所述直流分量，将零值与所述直流分量作差以得到所述直流分量偏差值，并通过预设PI调节系数对所述直流分量偏差值进行调节以得到所述电压补偿值；
所述第一电压环用于根据所述预设直流电压参考值和所述电压补偿值计算修正电压值，并根据采样到的所述前级转换电路的输出端的直流电压值和所述修正电压值计算第一电压值；
所述第一电流环用于根据所述第一电压值和采样到的所述前级转换电路中的电流值计算前级控制信号量；
所述前级PWM驱动模块用于根据所述前级控制信号量驱动所述前级转换电路中的开关管以输出直流电压。
8.一种并联逆变系统，其特征在于，包括交流输出端并联的多个逆变系统，每一所述逆变系统采用如权利要求1至6中任一项所述的逆变系统。
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