JP7007522B2 - 単相インバータの並列制御方法、およびシステムならびにインバータ - Google Patents
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Description
inverter)を介してニュートラルセクションの照明システムに電力を供給することで、乗客のパニックなどの問題を回避するために照明が途切れないように、乗客に提供される。
現在の瞬間および以前の瞬間の各単相インバータの出力電圧および出力電流を取得するステップと、
取得した電圧変数および取得した電流変数を再構築し、取得した電圧変数または取得した電流変数の位相からそれぞれ90度の位相差を持つ直交仮想量を仮想化し、αβ座標において単相インバータ並列システムの直交成分をシミュレートするステップと、
αβ座標の直交成分をdq座標の直流成分に変換するステップと、
瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qを計算するステップであって、前記瞬時有効電力Pおよび前記瞬時無効電力Qの計算式は、
式中、U k は現在の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k は前記現在の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、U k-1 は以前の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k-1 は前記以前の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、x=2π/Nであり、Nは、サンプリング期間に対する電力周波数期間の比を表していることを特徴とするステップと、
交流バスの位相を検出し、dq座標の出力q軸直流成分の目標値をゼロに制御して、並列出力を行う複数の単相インバータの位相を同じにするステップと、
各単相インバータの出力周波数をドループ制御によって制御して複数の単相インバータの出力位相を同じにして、有効電力を均等に分割し、各単相インバータの出力振幅をドループ制御によって制御して複数の単相インバータの出力電圧の振幅を同一にして、無効電力を均等に分割するステップであって、前記ドループ制御のドループ対応は、
式中、fは出力周波数を表し、f 0 は初期周波数を表し、k P は前記有効電力のドループ係数を表し、Vは出力電圧の振幅、V 0 は初期電圧の振幅、k Q は前記無効電力のドループ係数を表すことを特徴とするステップと、
d軸電圧ループの基準コマンド値U dref を出力電圧の振幅Vとし、q軸電圧ループの基準コマンド値U dref を0とし、dq座標のd軸直流成分とq軸直流成分に対して閉ループ制御をそれぞれ実行して、軸dqの出力電圧コマンド値を取得するステップと、
各前記単相インバータの出力周波数fに従って位相θを計算し、dq座標の出力電圧コマンド値をαβ座標の出力電圧コマンド値に変換し、αβ座標の出力電圧コマンド値をabc座標の出力電圧コマンド値に変換するステップと、
abc座標の出力電圧コマンド値に従って各単相インバータの出力電圧を調整するための制御信号SPWMパルスを変調および生成するステップと
の具体的ステップを含む、並列制御方法を提供する。
式中、kは減衰係数を表し、ω0は共振角周波数を表し、
sドメイン伝達関数が離散化された後、差分方程式は次のように取得され、
式中、Tはシステムのサンプリング期間を表し、x(k)は現在の期間の二次一般化積分器の入力を表し、x(k-1)は以前の期間の二次一般化積分器の入力を表し、x(k-2)は以前の期間の前の期間の二次一般化積分器の入力を表し、y01(k)は現在の期間の二次一般化積分器の出力を表し、y01(k-1)は以前の期間の二次一般化積分器の出力を表し、y01(k-2)は以前の期間の前の期間の二次一般化積分器の出力を表し、y02(k)は現在の期間の二次一般化積分器の出力を表し、位相に関してy01(k)に対して90度の遅れがあり、y02(k-1)は以前の期間の二次一般化積分器の出力を表し、y02(k-2)は以前の期間の前の期間の二次一般化積分器の出力を表し、
現在の期間の二次一般化積分器の出力y01(k)と現在の期間の二次一般化積分器の
出力y02(k)とは、二次一般化積分器によって最終的に出力される離散化直交成分である。
式中、Udはdq座標のd軸直流電圧成分を表し、Uqはdq座標のq軸直流電圧成分を表し、Uαはαβ座標のα軸直交電圧成分を表し、Uβはαβ座標のβ軸直交電圧成分を表す。
各単相インバータの出力電圧および出力電流を取得するように構成された装置と、
取得した電圧変数および取得した電流変数を再構築し、取得した電圧変数または取得した電流変数の位相からそれぞれ90度の位相差を持つ直交仮想量を仮想化し、αβ座標において単相インバータ並列システムの直交成分をシミュレートするように構成された装置と、
αβ座標の直交成分をdq座標の直流成分に変換する装置と、
瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qの計算式に従って、瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qを計算するように構成された装置であって、前記瞬時有効電力Pおよび前記瞬時無効電力Qの前記計算式は、
式中、U k は現在の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k は前記現在の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、U k-1 は以前の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k-1 は前記以前の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、x=2π/Nであり、Nは、サンプリング期間に対する電力周波数期間の比を表していることを特徴とする装置と、
交流バスの位相を検出し、dq座標の出力q軸直流成分の目標値をゼロに制御して、並列出力を行う複数の単相インバータの位相を同じにするように構成された装置と、
各単相インバータの出力周波数をドループ制御によって制御して複数の単相インバータの出力位相を同じにして、有効電力を均等に分割し、各単相インバータの出力振幅をドループ制御によって制御して複数の単相インバータの出力電圧の振幅を同一にして、無効電力を均等に分割するように構成された装置と、
d軸電圧ループの基準コマンド値U dref を出力電圧の振幅Vとし、q軸電圧ループの基準コマンド値U dref を0とし、dq座標のd軸直流成分とq軸直流成分に対して閉ループ制御をそれぞれ実行して、軸dqの出力電圧コマンド値を取得するように構成された装置と、
各前記単相インバータの出力周波数fに従って位相を計算し、dq座標の出力電圧コマンド値をαβ座標の出力電圧コマンド値に変換し、αβ座標の出力電圧コマンド値をabc座標の出力電圧コマンド値に変換するように構成された装置と、
abc座標の出力電圧コマンド値に従って各単相インバータの出力電圧を調整するための制御信号SPWMパルスを変調および生成するように構成された制御ユニットと
を備える、並列制御システムをさらに提供する。
流を含む。
S1:各単相インバータの出力電圧および出力電流を取得し、
S2:取得した電圧変数および取得した電流変数を再構築し、取得した電圧変数または取得した電流変数の位相からそれぞれ90度の位相差を持つ直交仮想量を仮想化し、αβ座標の単相インバータ並列システムの直交成分がシミュレートされ、
S3:αβ座標の直交成分はdq座標の直流成分に変換され、
S4:瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qが計算され、
S5:交流バスの位相を検出し、dq座標の出力q軸直流成分の目標値をゼロに制御して、並列出力を行う複数の単相インバータの位相を同じにし、最初に起動されなかった単相インバータが交流バスを自動的に追跡できるようにして、それにより位相を同一に保ち、最初に起動されなかったインバータのグリッド接続中に発生する衝撃電流を低減し、
S6:各単相インバータの出力周波数は制御されて、複数の単相インバータの出力相を同じにして、有効電力を均等に分割し、各単相インバータの出力振幅は制御されて、複数の単相インバータの出力電圧の振幅を同一にして、無効電力を均等に分割し、
S7:dq座標のd軸直流成分とq軸直流成分の閉ループ制御をそれぞれ実行して、軸dqの出力電圧コマンド値を取得し、
S8:dq座標の出力電圧コマンド値はαβ座標の出力電圧コマンド値に変換され、αβ座標の出力電圧コマンド値はabc座標の出力電圧コマンド値に変換され、
S9:各単相インバータの出力電圧を調整するための制御信号SPWMパルスは、abc座標の出力電圧コマンド値に従って変調および生成される。
式中、D(s)は出力Voと入力Vinとの間の伝達関数を表し、Q(s)は出力qVoと入力Vinとの間の伝達関数を表し、kは減衰係数を表し、ω0は共振角周波数を表す。
式中、Tはシステムのサンプリング期間を表し、x(k)は現在の期間の二次一般化積分器の入力を表し、x(k-1)は以前の期間の二次一般化積分器の入力を表し、x(k-2)は以前の期間の前の期間の二次一般化積分器の入力を表し、y01(k)は現在の期間の二次一般化積分器の出力を表し、y01(k-1)は以前の期間の二次一般化積分器の出力を表し、y01(k-2)は以前の期間の前の期間の二次一般化積分器の出力を表し、y02(k)は現在の期間の二次一般化積分器の位相に関してy01(k-1)に対して90度の遅れがある出力を表し、y02(k-1)は以前の期間の二次一般化積分器の位相に関してy01(k-1)に対して90度の遅れがある出力を表し、y02(k-2)は以前の期間の前の期間の二次一般化積分器の位相に関してy01(k-2)に対して90度の遅れがある出力を表す。
式中、Udはdq座標のd軸直流電圧成分を表し、Uqはdq座標のq軸直流電圧成分を表し、Uαはαβ座標のα軸直交電圧成分を表し、Uβはαβ座標のβ軸直交電圧成分を表す。
同様に、電流は、PARK変換により、dq座標においてd軸電流成分およびq軸電流成分に変換され、電流変換式は上記と同じであり、その説明はここでは省略される。
式中、Ukは現在の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、Ikは現在の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、Uk-1は以前の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、Ik-1は以前の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、x=2π/Nであり、Nは、サンプリング期間に対する電力周波数期間の比を表す。
新しい電力計算方法を採用し、出力電圧および出力電流の正弦特性に従って、瞬時電力は、積分単位ではなく、2つの隣接する瞬間の電圧および電流を取得するだけで計算できるため、安定性および動的特性に対する従来の電力計算における積分遅延の影響は克服される。負荷が急激に変化した後、わずかに1周期で瞬時電力が得られるため、計算遅延が短縮され、動的トラッキング性が良好である。電力計算方法を採用することにより、三角関数のリアルタイム計算が不要になるため、制御アルゴリズムの計算量が削減され、占有されるデジタル信号プロセッサ(DSP)リソースが少なくなる。
て、交流バスの位相は、位相ロックループによって検出され、dq座標のバスによって出力されるq軸直流成分の目標値をPIコントローラによってゼロに制御して、並列出力を実行する複数の単相インバータの位相を同じにする。図5を参照して、具体的なステップは、ステップ2を参照して、交流バスの電圧を取得し、二次一般化積分器を使用して、αβ座標でバスの電圧に対して90度の遅れを有する直交成分が構築され、ステップ3を参照して、αβ座標の直交成分をPARK変換によりdq座標の直流成分に変換し、dq座標のd軸直流電圧成分Udおよびq軸直流電圧成分Uqが計算され、単相インバータの1つによって出力されるq軸直流電圧成分Uqがゼロに等しい場合、単相インバータの出力位相はバスの位相と同じであり、PIコントローラが、バスによって出力されたq軸直流電圧成分Uqの目標値をゼロに制御して閉ループ調整を形成し、それにより並列出力を行う複数の単相インバータの位相を同じにする。交流バスの位相は位相ロックループで検出され、単相インバータの位相はバスの位相と同じになるように制御されるため、並列出力を実行する複数の単相インバータの位相は同じであり、グリッド接続時に発生する衝撃電流が低減される。
式中、fは出力周波数を表し、f0は初期周波数を表し、kPは有効電力のドループ係数を表し、Vは出力電圧の振幅、V0は初期電圧の振幅、kQは無効電力のドループ係数を表す。
ワイヤを並列に相互接続しないドループ制御を採用し、位相の同期および有効電力の均等分割を周波数ドループで実現し、無効電力の均等分割を振幅ドループで実現することで、複数の単相インバータの電流共有を実現し、グリッド接続された単相インバータの位相を同じに保つ。
式中、Kfは周波数補正係数を表し、KVは振幅補正係数を表し、KfおよびKVは同じ値を有し、以下の方法を使用することによって具体的に計算され、
式中、Urefは目標電圧値を表し、Uは現在の電圧値を表す。
同一であるが、ソフトスタート時に直接グリッド接続される。ソフトスタート時は出力電圧が非常に低いため、出力有効電力および無効電力の両方が非常に低く、ドループ効果が比較的弱く、単相インバータの電流共有が不十分で、出力発振が発生しやすく並列システムの故障につながる。本出願では、ソフトスタートおよび通常運転の作業条件の互換性を実現する最適化された同期起動ドループ制御を採用し、ドループ係数を補正できるため、ドループ効果を高めることができ、グリッド接続時に発生する衝撃電流を迅速に抑制できるため、システムが確実に起動する。
式中、Uαはαβ座標の軸αの出力電圧コマンド値の成分を表し、Uβはαβ座標の軸βの出力電圧コマンド値の成分を表し、Udはdq座標の軸dの出力電圧コマンド値を表し、Uqはdq座標の軸qの出力電圧コマンド値を表す。
式中、Uαはabc座標の軸aの出力電圧コマンド値の成分を表し、Ubはabc座標の軸bの出力電圧コマンド値の成分を表し、Ucはabc座標の軸cの出力電圧コマンド値の成分を表す。
各単相インバータの出力電圧および出力電流を取得するように構成された装置と、
取得した電圧変数および取得した電流変数を再構築し、取得した電圧変数または取得した電流変数の位相からそれぞれ90度の位相差を持つ直交仮想量を仮想化し、αβ座標において単相インバータ並列システムの直交成分をシミュレートするように構成された装置と、
αβ座標の直交成分をdq座標の直流成分に変換するステップと、
瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qを計算するように構成された装置と、
交流バスの位相を検出し、dq座標の出力q軸直流成分の目標値をゼロに制御して、並列出力を行う複数の単相インバータの位相を同じにするように構成された装置と、
各単相インバータの出力周波数を制御して複数の単相インバータの出力位相を同じにして、有効電力を均等に分割し、各単相インバータの出力振幅を制御して複数の単相インバータの出力電圧の振幅を同一にして、無効電力を均等に分割するように構成された装置と、
dq座標のd軸直流成分とq軸直流成分に対して閉ループ制御をそれぞれ実行して、軸
dqの出力電圧コマンド値を取得するように構成された装置と、
dq座標の出力電圧コマンド値をαβ座標の出力電圧コマンド値に変換し、αβ座標の出力電圧コマンド値をabc座標の出力電圧コマンド値に変換するように構成された装置と、
abc座標の出力電圧コマンド値に従って各単相インバータの出力電圧を調整するための制御信号SPWMパルスを変調および生成するように構成された制御ユニットと
を含む。
電圧および電流再構成装置、すなわち、二次一般化積分器を採用することにより、取得した電圧変数および取得した電流変数に対して電圧および電流再構成を実行するように構成された装置であって、二次一般化積分器を採用することによって、直交仮想信号を構築する従来の方法のフィルタリング遅延や不十分な動的特性などの問題を解決するだけでなく、取得した変数を適応的にフィルタリングできるため、システムの妨害防止機能は改善され、構築された直交ベクトルは、軸dqのデカップリング制御を実現できるだけでなく、後続の位相ロックループの基礎を提供するため、位相ロック精度に対する直流成分などの悪影響が排除され、グリッド接続中に発生する衝撃電流は効果的に抑制される、装置と、
PARK変換装置、すなわち、PARK変換により、αβ座標の直交成分をdq座標の
直流成分に変換するように構成された装置と、
電力計算装置、すなわち、現在の瞬間および以前の瞬間の電圧および電流を採用することによって瞬時有効電力および瞬時無効電力を計算するように構成された装置であって、瞬時有効電力および瞬時無効電力は、積分単位の代わりに2つの隣接する瞬間のサンプリング値を採用することによってのみ計算することができ、そのため、安定性および動的特性に対する従来の電力計算における積分遅延の影響が克服され、負荷が急激に変化した後、わずかに1周期で瞬時電力が得られるため、計算遅延が短縮され、動的トラッキング性が良好であり、さらに、三角関数のリアルタイム計算が不要なため、制御アルゴリズムの計算量が削減され、占有されるDSPリソースが少なくなる、装置と、
位相ロックループ装置、すなわち、位相ロックループを採用することにより交流バスの位相を検出し、dq座標の出力q軸直流成分の目標値をゼロに制御して、並列出力を実行する複数の単相インバータの位相を同じにするように構成された装置と、
ドループ制御装置、すなわち、同期起動ドループ制御の方法で、出力周波数を制御して有効電力を均等に分割し、出力振幅を制御して無効電力を均等に分割するように構成された装置であって、同期起動ドループ制御方式の採用により、並列起動時に出力周波数と出力振幅のドループ係数を補正することでドループ効果を高め、確実にシステムを起動できる、装置と、
電圧および電流のダブル-ループ制御装置、すなわち、電圧および電流のダブル-ループ制御の方法で、閉ループ制御を実行して、軸dqの出力電圧コマンド値を取得するように構成された装置と、
座標変換装置、すなわち、IPARK変換によって、dq座標の出力電圧コマンド値をαβ座標の出力電圧コマンド値に変換し、ICLARKE変換によって、αβ座標の出力電圧コマンド値をabc座標の出力電圧コマンド値に変換するように構成された装置と、
単極周波数逓倍変調ユニット、すなわち、abc座標の出力電圧コマンド値に従って各単相インバータの出力電圧を調整するための制御信号SPWMパルスを変調および生成するように構成された制御ユニットであって、単極周波数逓倍変調方式を採用しているため、単相インバータの4つのスイッチングチューブのスイッチング周波数はキャリアの周波数と同じであり、単相インバータから出力されるパルス周波数は、電力機器のスイッチング周波数を変えない状態で2倍になり、リアクトルおよびコンデンサなどのフィルタのサイズおよび重量を大幅に削減し、単相インバータのコストを削減する、制御ユニットと
を含む。
変更も、本出願の保護範囲に含まれる。
Claims (12)
- 複数の単相インバータを含んで、各前記単相インバータの出力電圧および出力電流を制御し、前記複数の単相インバータの出力電流を均等に分割する単相インバータ並列システムで使用される単相インバータの並列制御方法であって、該並列制御方法が、
現在の瞬間および以前の瞬間の各前記単相インバータの前記出力電圧および前記出力電流を取得するステップと、
前記取得した電圧変数および前記取得した電流変数を再構築し、前記取得した電圧変数または前記取得した電流変数の位相からそれぞれ90度の位相差を持つ直交仮想量を仮想化し、αβ座標において前記単相インバータ並列システムの直交成分をシミュレートするステップと、
前記αβ座標の前記直交成分をdq座標の直流成分に変換するステップと、
瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qを計算するステップであって、前記瞬時有効電力Pおよび前記瞬時無効電力Qの計算式は、
式中、U k は現在の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k は前記現在の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、U k-1 は以前の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k-1 は前記以前の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、x=2π/Nであり、Nは、サンプリング期間に対する電力周波数期間の比を表していることを特徴とするステップと、
交流バスの位相を検出し、前記dq座標の出力q軸直流成分の目標値をゼロに制御して、並列出力を行う前記複数の単相インバータの位相を同じにするステップと、
各前記単相インバータの出力周波数をドループ制御によって制御して前記複数の単相インバータの出力位相を同じにして、有効電力を均等に分割し、各前記単相インバータの出
力振幅をドループ制御によって制御して前記複数の単相インバータの出力電圧の振幅を同一にして、無効電力を均等に分割するステップであって、前記ドループ制御のドループ対応は、
式中、fは出力周波数を表し、f 0 は初期周波数を表し、k P は前記有効電力のドループ係数を表し、Vは出力電圧の振幅、V 0 は初期電圧の振幅、k Q は前記無効電力のドループ係数を表すことを特徴とするステップと、
d軸電圧ループの基準コマンド値U dref を出力電圧の振幅Vとし、q軸電圧ループの基準コマンド値U dref を0とし、前記dq座標のd軸直流成分とq軸直流成分に対して閉ループ制御をそれぞれ実行して、軸dqの出力電圧コマンド値を取得するステップと、
各前記単相インバータの出力周波数fに従って位相θを計算し、前記dq座標の前記出力電圧コマンド値を前記αβ座標の出力電圧コマンド値に変換し、前記αβ座標の前記出力電圧コマンド値をabc座標の出力電圧コマンド値に変換するステップと、
前記abc座標の前記出力電圧コマンド値に従って各前記単相インバータの前記出力電圧を調整するための制御信号SPWMパルスを変調および生成するステップと
の具体的ステップを含むことを特徴とする、単相インバータの並列制御方法。 - 前記取得された電圧変数および前記取得された電流変数は、二次一般化積分器を採用することによって再構築され、該二次一般化積分器は、それぞれVoおよびqVoである入力Vinおよび2つの出力を有し、前記出力Voは前記入力Vinと同じ位相および振幅を有し、前記出力qVoは前記入力Vinと同じ振幅を有し、位相に関して前記入力Vinに対して90度の遅れがあり、前記2つの出力と前記入力の間の伝達関数は次のとおりであり、
式中、kは減衰係数を表し、ω0は共振角周波数を表し、
sドメイン伝達関数が離散化された後、差分方程式は次のように取得され、
式中、Tは前記システムのサンプリング期間を表し、x(k)は現在の期間の前記二次一般化積分器の入力を表し、x(k-1)は以前の期間の前記二次一般化積分器の入力を表し、x(k-2)は前記以前の期間の前の期間の前記二次一般化積分器の入力を表し、y01(k)は前記現在の期間の前記二次一般化積分器の出力を表し、y01(k-1)は前記以前の期間の前記二次一般化積分器の出力を表し、y01(k-2)は前記以前の
期間の前の前記期間の前記二次一般化積分器の出力を表し、y02(k)は前記現在の期間の前記二次一般化積分器の出力を表し、位相に関してy01(k)に対して90度の遅れがあり、y02(k-1)は前記以前の期間の前記二次一般化積分器の出力を表し、y02(k-2)は前記以前の期間の前の前記期間の前記二次一般化積分器の出力を表し、
前記現在の期間の前記二次一般化積分器の前記出力y01(k)と前記現在の期間の前記二次一般化積分器の前記出力y02(k)とは、前記二次一般化積分器によって最終的に出力される離散化直交成分であることを特徴とする、請求項1に記載の単相インバータの並列制御方法。 - 前記交流バスの前記位相が位相ロックループによって検出され、PIコントローラによって前記dq座標の前記出力q軸直流成分の前記目標値をゼロに制御して、並列出力を実行する前記複数の単相インバータの前記位相が同じになるようにし、具体的なステップが、前記交流バスの電圧を取得し、前記二次一般化積分器を使用して、前記αβ座標で前記バスの前記電圧に対して90度の遅れを有する直交成分を構築するステップと、前記αβ座標の前記直交成分をPARK変換により前記dq座標の直流成分に変換し、前記dq座標のd軸直流電圧成分Udおよびq軸直流電圧成分Uqを計算するステップと、前記単相インバータの1つによって出力されるq軸直流電圧成分Uqがゼロに等しい場合、前記単相インバータの出力位相は前記バスの前記位相と同じであり、前記PIコントローラによって、前記出力q軸直流電圧成分Uqの前記目標値がゼロに制御して閉ループ調整を形成し、それにより並列出力を行う前記複数の単相インバータの前記位相を同じにするステップであることを特徴とする、請求項3に記載の単相インバータの並列制御方法。
- 前記dq座標における前記d軸直流成分および前記q軸直流成分の前記閉ループ制御が、前記軸dqの前記出力電圧コマンド値を取得するための電圧および電流のダブル-ループ制御の方法でそれぞれ実行され、具体的なステップが、d軸電圧ループの基準コマンド値Udrefと電圧出力値Udとの差異を計算し、前記差異が前記d軸電圧ループのPIコントローラに入り、前記d軸電圧ループの前記PIコントローラの出力をd軸電流ルー
プの基準コマンド値Idrefとして取得し、前記d軸電流ループの前記基準コマンド値Idrefと実際の電流出力値Idとの差異を計算し、次いで前記差異が前記d軸電流ループのPIコントローラに入ることを可能にするステップと、q軸電圧ループの基準コマンド値Uqrefと電圧出力値Uqとの差異を計算し、前記差異が前記q軸電圧ループのPIコントローラに入り、前記q軸電圧ループの前記PIコントローラの出力をq軸電流ループの基準コマンド値Iqrefとして取得し、前記q軸電流ループの前記基準コマンド値Iqrefと実際の電流出力値Iqとの差異を計算し、次いで前記差異が前記q軸電流ループのPIコントローラに入ることを可能にするステップと、前記d軸電流ループの出力値と前記q軸電流ループの出力値に対してクロスデカップリングを実行して、前記軸dqの前記出力電圧コマンド値を取得するステップであることを特徴とする、請求項1に記載の単相インバータの並列制御方法。 - 前記dq座標の前記出力電圧コマンド値は、IPARK変換により前記αβ座標の前記出力電圧コマンド値に変換され、前記αβ座標の前記出力電圧コマンド値は、ICLARKE変換により前記abc座標の前記出力電圧コマンド値に変換されることを特徴とする、請求項1に記載の単相インバータの並列制御方法。
- 前記各単相インバータの前記出力電圧を調整するための前記制御信号SPWMパルスが、前記abc座標の前記出力電圧コマンド値に従って生成され、具体的なステップが、前記abc座標の前記出力電圧コマンド値に従って、同じ振幅および反対の位相を有する2つの正弦関数の変調波UaおよびUbを構築するステップであって、前記2つの正弦関数の変調波は搬送波として三角波Ucを共有する、ステップと、それぞれ前記正弦関数の変調波UaとUbを前記三角波Ucと比較して、2つのSPWM波Ug1とUg3を取得するステップであって、前記SPWM波Ug1は、各前記単相インバータのスイッチングチューブQ1の駆動信号として使用され、Ug1に対応するリバース信号Ug2は、各前記単相インバータのスイッチングチューブQ2の駆動信号として使用され、前記SPWM波Ug3は、各前記単相インバータのスイッチングチューブQ3の駆動信号として使用され、Ug3に対応するリバース信号Ug4は、各前記単相インバータのスイッチングチューブQ4の駆動信号として使用される、ステップと、前記搬送波のピークまたはトラフ位置で前記正弦関数の変調波をサンプリングするステップと、デジタル信号プロセッサの比較モジュールにより、各前記単相インバータの前記出力電圧を調整するための4つの制御信号SPWMパルスを生成するステップであることを特徴とする、請求項7に記載の単相インバータの並列制御方法。
- 単相インバータ用の並列制御システムであって、
各前記単相インバータの出力電圧および出力電流を取得するように構成された装置と、
前記取得した電圧変数および前記取得した電流変数を再構築し、前記取得した電圧変数または前記取得した電流変数の位相からそれぞれ90度の位相差を持つ直交仮想量を仮想化し、αβ座標において前記単相インバータ並列システムの直交成分をシミュレートするように構成された装置と、
前記αβ座標の前記直交成分をdq座標の直流成分に変換する装置と、
瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qの計算式に従って、瞬時有効電力Pおよび瞬時無効電力Qを計算するように構成された装置であって、前記瞬時有効電力Pおよび前記瞬時無効電力Qの前記計算式は、
式中、U k は現在の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k は前記現在の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、U k-1 は以前の瞬間の出力電圧のサンプリング値を表し、I k-1 は前記以前の瞬間の出力電流のサンプリング値を表し、x=2π/Nであり、Nは、サンプリング期間に対する電力周波数期間の比を表していることを特徴とする装置と、
交流バスの位相を検出し、前記dq座標の出力q軸直流成分の目標値をゼロに制御して、並列出力を行う前記複数の単相インバータの位相を同じにするように構成された装置と、
各前記単相インバータの出力周波数をドループ制御によって制御して前記複数の単相インバータの出力位相を同じにして、有効電力を均等に分割し、各前記単相インバータの出力振幅をドループ制御によって制御して前記複数の単相インバータの出力電圧の振幅を同一にして、無効電力を均等に分割するように構成された装置と、
d軸電圧ループの基準コマンド値U dref を出力電圧の振幅Vとし、q軸電圧ループの基準コマンド値U dref を0とし、前記dq座標のd軸直流成分とq軸直流成分に対して閉ループ制御をそれぞれ実行して、軸dqの出力電圧コマンド値を取得するように構成された装置と、
各前記単相インバータの出力周波数fに従って位相を計算し、前記dq座標の前記出力電圧コマンド値を前記αβ座標の出力電圧コマンド値に変換し、前記αβ座標の前記出力電圧コマンド値をabc座標の出力電圧コマンド値に変換するように構成された装置と、
前記abc座標の前記出力電圧コマンド値に従って各前記単相インバータの前記出力電圧を調整するための制御信号SPWMパルスを変調および生成するように構成された制御ユニットと
を備えることを特徴とする、単相インバータ用の並列制御システム。 - 各前記単相インバータの前記取得した出力電圧および前記取得した出力電流が、現在の瞬間における出力電圧および出力電流ならびに以前の瞬間における出力電圧および出力電流を含むことを特徴とする、請求項9に記載の単相インバータ用の並列制御システム。
- 並列起動中に前記出力周波数および前記出力振幅のドループ係数を補正するように構成された装置をさらに備えることを特徴とする、請求項9に記載の単相インバータ用の並列制御システム。
- 複数の並列単相インバータを備え、すべての前記単相インバータが同じ構造を有することを特徴とするインバータであって、該インバータが、請求項9から11のいずれか1項に記載の前記単相インバータ用の並列制御システムをさらに備え、各前記単相インバータのブーストチョッパ回路およびインバータ回路の両方が、前記単相インバータ用の並列制御システムの前記制御ユニットに接続されている、インバータ。
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