TW556385B - Control method and apparatus for power supply connected in parallel - Google Patents

Description

556385 五、發明------ 發明領域 本發明係為一種並聯電源供應器裝置及應用於該並聯 盍=供應器之控制方法，且該並聯電源供應器之控制方法 置主要應用於不斷電系統之並聯運轉，提供一虛擬阻 抗，以提高並聯連接不斷電系統之輸出阻抗。 發明背景 茲考慮一電源供應器的並聯供電系統，如欲促其穩定 運f，需於該並聯電源供應器之間存在足夠的阻抗特性， 目刖公用電力公司的不同發電機組可直接並聯供電，係由 於該並聯發電機組本身及輸配電網路已存在相當的電抗性 所致；此外，對於不同發電機並聯運轉的等輸出功率分配 問題，根據電力系統的電力潮流理論分析，可經由下式解 釋： (1) (2)

Poi=(VoiVo/Xs)sin δ i

Qoi=(VoiVo cos δ i-Vo2)/Xs 其中，Poi代表每台發電機之一實功率輸出，Q〇i代表 每台發電機之一虛功率輸出，6 i代表並聯發電機間之一 功率角，Xs代表並聯發電機間之一連結電抗，v〇 i代表每

第4頁 統之一輸出電 5 i值甚小時， .，且該虛功率輸 控制每台發電機 之一運轉頻率值 值，可利用調整 的電源並聯技 制上。 失，乃思及改良 應器之控制方法 五、發明說明（2) 台發電機之一輸出電壓 麼，i為1，2,3 ...··.。由^代表該並聯糸 访_ t + a 、 由式（1)可看出，當 該實功率輸出值p〇i係鱼 值屮η ·你命分从係與該功率角J 1相關 值出Qoi係與該輪出雷厭'7 夕# & t ^ 電壓V〇1相關，因此欲 之該實功率輸出值， 裣士、 “ ^ w — 了藉由改變該發電機 達成，欲控制每台I雷撒 fr*發電機該虛功率輸出 :電機之Ϊ出電壓準位完成，此即為習知 H 泛應用在電力系統的輸配電控 發明故路本發明蓉於習知技術之缺 與裝置I: 明出本案之『並聯電源供 發明概述 本發 制方法與 增加並聯 聯連接， 本發 制方法與 增加並聯 聯連接， 供應器之 相同之實 時之一 而無須 明之次 裝置， 時之一 而無須 ，__» lit Wm 功率輸 要目的在於提供一種並聯電 使該並聯電源供應器具有一 輸出阻抗，使該並聯電源供 使用一連接電抗器。 要目的在於提供一種並聯電 使該並聯電源供應器具有一 輸出阻抗，使該並聯電源供 使用一連接電抗器，並藉由 電壓參考準位來控制每台電 出。 源供應器之控 虛擬阻抗，以 應器可直接並 源供應器之控 虛擬阻抗，以 應器可直接並 調整該等電源 源供應器具有 556385 五、發明說明（3) " 根據本案之構想，該控制方法係應用於一並聯電源供 應器’該並聯電源供應器包含至少兩個電源供應器，該控 制方法提供該等電源供應器一虛擬阻抗，以增加並聯時之 該等電源供應器之一輸出阻抗，使該等電源供應器直接並 聯連接’挺供一父流輸出電壓以及一交流輸出電流給一負 載，其中任一電源供應器之該控制方法包含下列步驟：债 測該交流輸出電壓，產生一交流輸出電壓訊號；偵測該交 流輸出電μ ’產生一交流輸出電流訊號；將該交流輸出電 流訊號經該虛擬阻抗轉換成一第一交流電壓訊號，以增加 該等電源供應器之輸出阻抗；設定一第一交流電壓命令訊 號，係用以控制該電源供應器之一實功率輸出以及一虛功 率輸出；將該第一交流電壓命令訊號與該第一交流電壓訊 號進行比較’產生一第二交流電壓命令訊號；將該第二交 流電壓命令訊號與該交流輸出電壓訊號進行比較，產生一 第三交流電壓命令訊號，控制該電源供應器，穩定該交流 輪出電壓。 根據上述之構想’其中設定該虛擬阻抗之數值大於該 電源供應器本身原有之該輸出阻抗’使該虛擬阻抗成為該 電源供應器之主要輸出阻抗。 根據上述之構想，其中該虚擬阻抗係為一電阻性阻 抗。 根據上述之構想，其中該第一交流電壓命令訊號包含 一變壓大小以及一相位，藉由控制該電壓大小以控制該實 功率之輸出，以及藉由控制該相位以控制該虛功率之輸 556385 五、發明說明（4) 出。 根據上述 第一交流電壓 有相同之實功 本發明之 含至少兩個電 抗，以增加並 等電源供應器 出電流給一負 之構想，其中 命令訊號之電 率輸出。 分別控制該等電源供應器之該 麼大小’使該等電源供應器具 壓產生 器，係 生一交 回授控 流回授 生器與 壓訊號 命令補 命令訊 波訊號 該直流 流電壓 命令訊 測該交 擬阻抗 另一目的在於提供一 源供應器，該 聯時之該等電 直接並聯，提 載，其中任何 器，提供一直流參考 電連接該交流輸出電 流回授電壓訊號；_ 制器，將該交流回授 電壓訊號；一第一比 該濾波器，將該直流 比較，產生一第一直 償器’係電連接該第 號進行補償，產生— 產生器，係提供一弦 電壓命 令補償器與該 命令訊號與該弦波訊 號；一電流感測器， 流輸出電流，產生一 產生器，係電連接該 等電源 源供應 供一交 一電源 電壓訊壓，回 整流濾 電壓訊 較器， 參考電 流電壓 一比較 第二直 波訊號 弦波訊 號相乘 係電連 父流輸 電流感 種並聯電源供應器，包 供應器提供一虛擬阻 使該 交流輸 參考電 控制 壓，產 器之一輸出阻抗 流輸出 供應器 號；一 授該交 波器， 號整流 係電連 壓訊號 命令訊 器，對 流電壓 號產生 ，產生 接該交 出電流 測器， 電壓與一 包含：一 電壓回授 流輸出電 係電連接該電壓 滤波，產生一直 接該參考 與該直流 號；一直 該第一直 命令訊號 乘法器，係 器，將該 電壓產 回授電 流電壓 流電壓 ;一弦 電連接 第二直 流電壓 流，偵 ;一虚 一第一交 流輸出電 命令訊號 提供一虚擬阻

556385 五、發明說明（5) 抗’該虛擬阻抗與該交流輸出電流命令訊號相乘，產生一 第二交流電壓命令訊號，該虛擬阻抗產生器係用以提供該 虛擬阻抗，增加該電源供應器之輸出阻抗；一第一減法 器’係電連接該乘法器與該虛擬阻抗產生器，將該第一交 流電壓命令訊號與該第二交流電壓命令訊號相減，產生一 第三交流電壓命令訊號；一第二減法器，係電連接該第一 減法器與該電壓回授控制器，將該第三交流電壓命令訊號 與該交流回授電壓訊號相減，產生一第四交流電壓命令訊 號；一交流電壓命令補償器，係電連接該第二減法器，對 該第四交流電壓命令訊號進行補償，產生一第五交流電壓 命令訊號；一觸發驅動訊號產生電路，係電連接該交流電 壓命令補償器，將該第五交流電壓命令訊號轉換產生一觸 發驅動訊號；以及一切換開關裝置，係電連接該觸發驅動 訊號產生電路與一輸入電源，將該輸入電源切換輸出一交 流輸出電壓。 根據上述之構想，其中該虛擬阻抗之數值大於該電源 供應器本身原有之一輸出阻抗，使該虛擬阻抗成為該電源 供應器之主要輸出阻抗。 根據上述之構想，其中該虛擬阻抗係為一負載性阻 抗。 根據上述之構想，其中該直流參考電壓訊號係用以控 制該電源供應器之一實功率輸出大小。 根據上述之構想，其中該弦波訊號之相位值係用以控 制該電源供應器之一虛功率輸出大小。

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根據上述之構想，其中控制該直流參考電壓 小，使該等電源供應器具有相同之該實功率輪出°。儿之大 根據上述之構想，其中該電源供應器更包含一 容濾波器，係電連接該切換開關裝置，對該輪出厭s電 波。 电坠、扈 根據上述之構想 電路。 其中該整流澹波器係為一峰值計算 方根值 根據上述之構想，其中該整流濾波器係為一均 计鼻電路。 本發明之又一目的在於提供一種並聯電源供應器，包 含至少兩個電源供應器，該等電源供應器提供一虛擬阻 抗，以增加並聯時之該等電源供應器之一輸出阻抗，使該 等電源供應器直接並聯，提供一交流輸出電壓與一交流輸 出電流給一負載，其中任何一電源供應器包含：一參考電 壓產生器’提供一直流參考電壓訊號；一電壓回授控制 器’係電連接該交流輸出電壓，回授該交流輸出電壓，產 生一交流回授電壓訊號；一弦波訊號產生器，係提供一弦 波訊號；一乘法器，係電連接該參考電壓產生器與該弦波 訊號產生器，將該直流參考電壓訊號與該弦波訊號相乘， 產生一第一交流電壓命令訊號；一電流感測器，係電連接 該交流輸出電流，偵測該交流輸出電流，產生一交流輸出 電流命令訊號；一虛擬阻抗產生器，係電連接該電流感測 器，提供一虛擬阻抗，該虛擬阻抗與該交流輸出電流命令 訊號相乘，產生一第二交流電壓命令訊號，該虛擬阻抗產

556385 五、發明說明（7)

生器係用以提供該虛擬阻抗，增加該電源供應器之輸出阻 抗；一第一減法器，係電連接該乘法器與該虛擬阻抗產生 器，將該第一交流電壓命令訊號與該第二交流電壓命令訊 號相減，產生一第三交流電壓命令訊號；一第二減法器， 係電連接該第一減法器與該電壓回授控制器，將該第三交 流電壓命令訊號與該交流回授電壓訊號相減，產生一第四 交流電壓命令訊號；一前饋補償器，係電連接該第一減法 器，將該第三交流電壓命令訊號補償轉換產生一第一交流 電流命令訊號；一交流電壓命令補償器，係電連接該第二 減法器，對該第四交流電壓命令訊號進行補償轉換產生一 第二交流電流命令訊號；一加法器，係電連接該交流電壓 命令補償器與該前饋補償器，將該第一交流電流命令訊號 與該第二交流電流命令訊號合成產生一電容電流命令訊 號；一交流電流計算器，係電連接該電壓回授控制器，對 該交流回授電壓訊號進行轉換產生一電容電流訊號；一第 三減法器，係電連接該加法器與該交流電流計算器，將該 電容電流命令訊號與該電容電流訊號相減，產生一第三交 流電流命令訊號；一交流電流命令補償器，係電連接該第 三減法器，對該第三交流電流命令訊號進行補償，產生一 第四交流電流命令訊號；一觸發驅動訊號產生電路，係電 連接該交流電流命令補償器，將該第四交流電流命令訊號 轉換產生一觸發驅動訊號；以及一切換開關裝置，係電連 接該觸發驅動訊號產生電路與一輸入電源，將該輸入電源 切換輸出一交流輸出電壓。

第10頁 556385 五、發明說明（8) 本案得藉由以下列圖示與詳細說明，俾得一更深入之 了解。 圖示符號說明

第一電源供應器 第二電源供應器 參考電壓產生器 電壓回授控制器 整流滤波 第一比較器 直流電壓命令補償器 弦波訊號產生器

9 ： 乘法器 10 電流 感 測 器 11 虛擬 阻 抗 產 生 器 12 第一 減 法 器 13 第二 減 法 器 14 交流 電 壓 命 令 補 償 器 15 觸發 驅 動 訊 號 產 生 電路 16 切換 開 關 裝 置 17 參考 電 壓 產 生 器 18 電壓 回 授 控 制 器 19 弦波 訊 號 產 生 器

第11頁 556385 五、發明說明（9) 2 0 :乘法器 21 :電流感測器 2 2 :虛擬阻抗產生器 23 :第一減法器 2 4 :第二減法器 2 5 :前饋補償器 2 6 :交流電壓命令補償器 2 7 :加法器 28 :交流電流計算器

2 9 :第三減法器 3 0 :交流電流命令補償器 3 1 :觸發驅動訊號產生電路 3 2 :切換開關裝置 f i :運轉頻率 i 〇 :交流輸出電流命令訊號

i c氺 :電容電流 命 令 訊 號 i c 電容電流訊號 kl 下降係數 k2 下降係數 ml 下降係數 m2 下降係數 Poi :電源供應 器 之 實 功 率 m 出 Pol :第一電源 供 應 器 之 實 功 率 輸 出 Po2 :第二電源 供 應 器 之 實 功 率 m 出 第12頁 556385 五、發明說明（ίο) Q 〇 i :電源供應器之虛功率輸出 Qol :第一電源供應器之虛功率輸出 Qo2 :第二電源供應器之虛功率輸出 R :虛擬電阻 51 :第一直流電壓命令訊號 52 ··第二直流電壓命令訊號 53 :第二交流電壓命令訊號 54 ··第三交流電壓命令訊號 S 5 :第四交流電壓命令訊號

56 :第五交流電壓命令訊號 57 :觸發驅動訊號 58 :第二交流電壓命令訊號 59 ··第三交流電壓命令訊號 S10 第 四 交 流 電 壓 命 令 訊 號 S11 第 一 交 流 電 流 命 令 訊 號 S12 第 二 交 流 電 流 命 令 訊 號 S13 第 二 交 流 電 流 命 令 訊 號 S14 第 四 交 流 電 流 命 令 訊 號 S15 觸 發 驅 動 訊 號 V01 第 _ — 電 壓 源 V02 第 二 電 壓 源

V*oset :直流參考電壓訊號 V*ref :第一交流電壓命令訊號 Vofb :交流回授電壓訊號

第13頁 556385 五、發明說明（11)

Vofb(dc):直流回授電壓訊號 Vo :輸出電壓 V〇i :電源供應器之輸出電壓

Vnol :第一電源供應器無負载時之電

Vn〇2 :第二電源供應器無負栽時 Z01 :第一輸出阻抗 电璺 Z02 :第二輸出阻抗 s i η (9 :弦波訊號 較佳實施例說明 請參閱第一圖 a ,^ ^ ^ 〜（b ) ’係本案較佳實施例之具 虛擬電阻特性之並聯電源供應器之電路示意圖。如第一圖 所不，-第-電源供應器“系以一第一電壓源v〇l串聯一第 -輸出阻抗Z01來表示，一第二電源供應器2係以一第二電 壓源VG2串聯-第二輸出阻抗ZG2來表示，該等電源供應器 係分別電連接一電阻，再與一負載電連接。 然而’該電阻係為一虛擬電阻R，該虛擬電阻R係由該 等電源供應器1，2藉由一電阻性電壓降之特性（resist ive voltage droop )所模擬得來。該等電源供應器丨，2因而才

能直接連接’而無須外加一連接電抗器。當該虛擬電阻R 遠大於該等輸出阻抗Z01，Z02，則該並聯電源供應器之等 效電路圖’如第二圖（b)所示。此時利用電路學基本原 理可導出下列方程式： m 画 第14頁 (3) 556385 五、發明說明（12)

Poi = (Voi Vo cos δ i-Vo2)/R (4) οi = (VoiVo/R)siη δ — 其中，p〇i為每台電源供應器之一實功率輸出，Q〇i 每台電源供應器之一虛功率輸出，6 i代表一功率角1…、 (power angle )，亦即相位，Voi代表每台電源供應器 一輸出電壓，Vo為該並聯系統之一輸出電壓，i為 °之 1，2，3......。由方程式（3 )可知，當值甚小時，該實功 率輸出值Poi係與該輸出電壓V〇i相關，而該虛功率Λ輸出$值 Q〇 1係與該功率角j i相關，因此欲控制每台電源供廉器之 該實功率輸出值可藉由調整該電源供應器之一輸出ϋ參 考準位完成，欲控制每台電源供應器之該虛功率輸出值可 藉由調整該電源供應器之一運轉頻率值達成。 請參閱第二圖（a )〜（b )係本案較佳實施例之實功 率-電壓下降特性（P_V droop characteristics)以及虛 功率-頻率下降特性（Q — f droop characteristics)之示 意圖。如第二圖（a )所示係為本案較佳實施例之實功率一 電壓下降特性之示意圖，第i個電源供應器之該輸出電壓 (5)

Vo i =Vno i -in i *P〇 i 其中，Vnoi代表第i個電源供應器無負載時之電壓大

第15頁 556385

J /i代表下降係數（droop coef f i c i ent )。而該 降係數mi係由預先設定之一虛擬電阻R決定其大小。Z去 該實功率輸出Poi則可藉由調整該電源供應器之一 ° 壓值達成。 询aj電 等 又右該專電源供應器之該輪出電壓v〇i 則根據方程式（4 )可得出 與V02幾乎相 (6) =第二圖⑷，第二圖（b)所示係為 ::例之虛功率—頻率下降特性之示意圖。故 輸出Q〇1則可藉由調整該電源供應'器之一運轉頻率值f ^ 達成。 木 请參閱第三圖’第三圖係本案第一务 擬阻抗特性之電源供應器之電路示音圈 $施例之具虛 含：-參考電壓產生器3、一電二IV 一電源供應器包 波器5、-第-比較器6、一直流電壓命 ；慮 波訊號產生器8、-乘法器9、_電流感 弦 抗產生器U、一第-減法器12、一第二減 = 電壓命令補償器“、-觸發驅動訊號- 開關裝置16。該參考電壓產生器3，提供一 b 切換 訊號V*oset。該電壓回授控制器4，传雷 '轰机 電壓 電壓，回授該交流輸出電壓，產生一二連接該交流輸出

Vof b。該整流濾波器5，係電連接該電壓授電壓訊號 ^^壓回授控制器4，將 556385 五、發明說明（14)

該交流回授電壓訊號Vofb整流濾波，產生一直流回授電壓 訊號Vofb(dc)。該第一比較器6，係電連接該參考電壓產 生器3與該整流濾波器5，將該直流參考電壓訊號V*oset與 該直流回授電壓訊號Vofb (dc)比較，產生一第一直流電壓 命令訊號S1。該直流電壓命令補償器7，係電連接該第一 比較器6，對該第一直流電壓命令訊號S1進行補償，產生 一第二直流電壓命令訊號S2。該弦波訊號產生器8，係提 供一弦波訊號s i η 0。該乘法器9，係電連接該直流電壓命 令補償器7與該弦波訊號產生器8，將該第二直流電壓命令 訊號S 2與該弦波訊號Sin0相乘，產生一第一交流電壓命 令訊號V*ref。該電流感測器10，係電連接該交流輸出電 流，偵測該交流輸出電流，產生一交流輸出電流命令訊號 i 〇。該虛擬阻抗產生器11，係電連接該電流感測器1 0，提 供一虛擬阻抗，該虚擬阻抗與該交流輸出電流命令訊號i 〇 相乘，產生一第二交流電壓命令訊號S3，該虛擬阻抗產生 器11係用以提供該虛擬阻抗，增加該電源供應器之輪出阻 抗。該第一減法器1 2，係電連接該乘法器9與該虛'擬阻抗 產生器11，將該第一交流電壓命令訊號V*ref與該第二交 流電壓命令訊號S3相減，產生一第三交流電壓命令訊號 S4。該第二減法器1 3，係電連接該第一減法器1 2與該電壓 回授控制器4，將該第三交流電壓命令訊號S4與該交流回 授電壓訊號Vofb相減，產生一第四交流電壓命令訊號S5。 該交流電壓命令補償器14，係電連接該第二減法器1 3，對 該第四交流電壓命令訊號S 5進行補償，產生一第五交流電

第17頁 556385 五、發明說明（15) 壓命令訊號S6。 交流電壓命令補 換產生一觸發驅 電連接該觸發驅 於圖上），將該 該電源供應器更 開關裝置1 6，對 然而，該整 根值計算電路。 藉由調整該 供應之實功率 實功率輸出。並 等電源供應器之 請參閱第四 擬阻抗特性之電 含：一參考電壓 訊號產生器1 9、 抗產生器22、一 補償器25、一交 流電流計算器28 器3 0、一觸發驅 32。該參考電壓 V氺oset 〇該電壓 壓，回授該交流 該觸發驅動訊號產生電路丨5，係電連接該 償器1。4，將該第五交流電壓命令訊號S6^ 動訊號S7。以及，該切換開關裝置丨6，係 動訊號產生電路15與一輸入電源（未顯示 輸入電源切換輸出一交流輸出電壓v〇。而 包含一電感電容濾波器，係電連接該切換 該輸出電壓V 0濾波。 流濾波器可為一峰值計算電路或是一均方 直流參考電壓 輸出大小，使 藉由調整該弦 虛功率輸出大 圖，第四圖係 源供應器之電 產生器17、一 一乘法器2 0、 第一減法器2 3 流電壓命令補 、一第三減法 動訊號產生電 產生器17，提 回授控制器1 8 輸出電壓，產 訊號V*〇set 該等電源供 波訊號之相 /J> 〇 本案第二較 路示意圖。 電壓回授控 一電流感測 、一第二減 可以控制該電源 應器具有相同之 位值可以控制該 佳實施例之具虛 一電源供應器包 弦波 制器1 8、 器2 1、一虛擬阻 法器24、 償器2 6、一加法器2 7 流電流命 切換開關 考電壓訊 ’係電連接該交流輸 生一交流回授電壓訊 器29 交 路31以及一 供一直流參 一前饋 、一交 令補償 裝置 號 出電 號

556385 五、發明說明（16)

Vofb °該弦波訊號產生器19，係提供一弦波訊號sifl 0。

該乘法器20，係電連接該參考電壓產生器17與該弦波訊號 產生器19，將該直流參考電壓訊號”⑽以與該弦波訊號 sin Θ相乘，產生一第一交流電壓命令訊號v*ref。該電流 感測器21 ’係電連接該交流輸出電流，偵測該交流輸出電 流，產生一交流輸出電流命令訊號i〇。該虛擬阻抗產生器 22 ’係電連接該電流感測器21，提供一虛擬阻抗，該虛擬 阻抗與該交流輸出電流命令訊號i 〇相乘，產生一第二交流 電壓命令訊號S8，該虛擬阻抗產生器22係用以提供該虛擬 阻抗，增加該電源供應器之輸出阻抗。該第一減法器23， 係電連接該乘法器20與該虛擬阻抗產生器22，將該第一交 流電壓命令訊號V*ref與該第二交流電壓命令訊號S8相 減，產生一第三交流電壓命令訊號S9。該第二減法器24， 係電連接該第一減法器23與該電壓回授控制器1 8，將該第 三交流電壓命令訊號S9與該交流回授電壓訊號Vofb相減， 產生一第四交流電壓命令訊號S10。該前饋補償器25，係 電連接該第一減法器23，將該第三交流電壓命令訊號S9補 償轉換產生一第一交流電流命令訊號S11。該交流電壓命 令補償器26，係電連接該第二減法器，對該第四交流電壓 命令訊號S10進行補償轉換產生一第二交流電流命令訊號 S1 2。該加法器2 7，係電連接該交流電壓命令補償器2 6與 該前饋補償器25，將該第一交流電流命令訊號si 1與該第 二交流電流命令訊號S12合成產生一電容電流命令訊號 ic*。該交流電流計算器28，係電連接該電壓回授控制器

第19頁 556385 五、發明說明（17) 18，對該交流回授電壓訊號Vofb進行補償轉換產生一電容 電流訊號i c。該第三減法器2 9，係電連接該加法器2 7與該 交流電流計算器28，將該電容電流命令訊號ic*與該電容 電流訊號i c相減，產生一第三交流電流命令訊號S1 3。該 交流電流命令補償器3 0，係電連接該第三減法器2 9，對該 第三交流電流命令訊號S1 3進行補償，產生一第四交流電 流命令訊號S14。該觸發驅動訊號產生電路31，係電連接 該交流電流命令補償器30，將該第四交流電流命令訊號 S14轉換產生一觸發驅動訊號S15。以及，該切換開關裝置 32，係電連接該觸發驅動訊號產生電路31與一輸入電源 (未顯示於圖上），將該輸入電源切換輸出一交流輸出電 壓。 綜合上述，本案可提供一種並聯電源供應器裝置及應 用於該並聯電源供應器之控制方法，且該並聯電源供應器 裝置與控制方法主要應用於不斷電系統之並聯運轉上。由 於本案所提控制方法可提供一並聯不斷電系統之一虛擬並 聯阻抗特性，而無須再行裝置一並聯連結電抗器，因此得 以解決習知不斷電系統並聯技術缺失，進而達成本案之研 發目的。 〃 妙比本案彳于由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾， ^白不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

556385 圖式簡單說明 第一圖（a )〜（b )係本案較佳實施例之具虛擬電阻特性 之並聯電源供應器之電路示意圖。 第二圖（a )〜（b )係本案較佳實施例之實功率-電壓下降 特性（P-V droop characteristics)以及虛功率-頻率下 降特性（Q-f droop characteristics)之示意圖。 第三圖係本案第一較佳實施例之具虛擬電阻特性之電源供 應器之電路示意圖。 第四圖係本案第二較佳實施例之具虛擬電阻特性之電源供 應器之電路示意圖。

第21頁

Claims (1)

1. 556385 六、申請專利範圍 法，其中該第 相位，藉由控 藉由控制該相 5. 如申請專利 法，其中分別 訊號之電壓大 出。 6. —種並聯電 電源供應器提 應器之一輸出 交流輸出電壓 源供應器包含 一參考電 一電壓回 該交流輸出電 一整流濾 流回授電壓訊 一第一比較器 將該直流參考 一第一直流電 一直流電 該第一直流電 命令訊號； 一弦波訊 一交流電壓命令訊號包含一變壓大小以及一 制該電壓大小以控制該實功率之輸出，以及 位以控制該虛功率之輸出。 範圍第4項所述之並聯電源供應器之控制方 控制該等電源供應器之該第一交流電壓命令 小’使該等電源供應器具有相同之實功率輪 源供應器，包含至少兩個電源供應器，該等 供一虛擬阻抗’以增加並聯時之該等電源供 阻抗，使該等電源供應器直接並聯，提供_ 與一交流輸出電流給一負載，其中任何一電 ♦ 壓產生器，提供一直流參考電壓訊號； 授控制器，係電連接該交流輸出電壓，回授 壓，產生一交流回授電壓訊號； 波器，係電連接該電壓回授控制器，將該交 號整流濾波，產生一直流回授電壓訊號； ，係電連接該參考電壓產生器與該濾波器， 電壓訊號與該直流回授電壓訊號比較，產生 壓命令訊號， 壓命令補償器，係電連接該第一比較器，對 壓命令訊號進行補償，產生一第二直流電壓 號產生器，係提供一弦波訊號； iSEFT^E 第23頁 556385 六、申請專利範圍 一乘法器，係電連接該直流電壓命令補償器與該弦波 訊號產生器，將該第二直流電壓命令訊號與該弦波訊號相 乘，產生一第一交流電壓命令訊號； 一電流感測器，係電連接該交流輸出電流，偵測該交 流輸出電流，產生一交流輸出電流命令訊號； 一虛擬阻抗產生器，係電連接該電流感測器，提供一 虛擬阻抗，該虛擬阻抗與該交流輸出電流命令訊號相乘， 產生一第二交流電壓命令訊號，該虛擬阻抗產生器係用以 提供該虛擬阻抗，增加該電源供應器之輸出阻抗；

   一第一減法器，係電連接該乘法器與該虛擬阻抗產生 器，將該第一交流電壓命令訊號與該第二交流電壓命令訊 號相減，產生一第三交流電壓命令訊號； 一第二減法器，係電連接該第一減法器與該電壓回授 控制器’將該第三交流電壓命令訊號與該交流回授電壓訊 號相減，產生一第四交流電壓命令訊號； 一交流電壓命令補償器，係電連接該第二減法器，對 該第四交流電壓命令訊號進行補償，產生一第五交流電壓 命令訊號；

   、、〆一觸發驅動訊號產生電路，係電連接該交流電壓命令 補償器，將該第五交流電壓命令訊號轉換產生一觸發驅動 讯號；以及 一切換開關裝置，係電連接該觸發驅動訊號產生電路 〃 一輸入電源，將該輪入電源切換輸出一交流輸出電壓。 .如申請專利範圍第6項所述之並聯電源供應器，兑中該

   556385 六、申請專利範圍 虛擬阻抗之數值大於該電源供應器本身原有之一輸出阻 抗，使該虛擬阻抗成為該電源供應器之主要輸出阻抗。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之並聯電源供應器’其中該 虛擬阻抗係為一負載性阻抗。 9 ·如申請專利範圍第8項所述之並聯電源供應器，其中該 直流參考電壓訊號係用以控制該電源供應器之一實功率輸 出大小。 1 0 ·如申請專利範圍第8項所述之並聯電源供應器，其中該 弦波訊號之相位值係用以控制該電源供應器之 出大小。 11 ·如申請專利範圍第9項所述之並聯電源供應器，其中控 制該直流參考電壓訊號之大小，使該等電源供應器具有相 同之該實功率輸出。 1 2·、如申請專利範圍第6項所述之並聯電源供應器，其中該 供應器更包含一電感電容濾波器，係電連接該切換開 關裝置，對該輸出電壓據波。 如專利、範圍第6項所述之並聯電源供應器，其中該 整μ濾波器係為一峰值計算電路。 整流遽申波月圍於第6項所述之並聯電源供應器，其中該 慮波器係為一均方根值計算電路。 1 5· —種並聯電源供應器， 等電源供應器提供一虛_阻广，夕兩個電源供應器，該 一交流輪出電壓與一交^出雷/、應器直接並聯，提供 父 < 輸出電流給一負載，其中任何一

   556385 六、申請專利範圍 電源供應器包含： 一參考電壓產生器，提供一直流參考電壓訊號； 一電壓回授控制器，係電連接該交流輸出電壓，回授 該交流輸出電壓，產生一交流回授電壓訊號； 一弦波訊號產生器，係提供一弦波訊號； 一乘法器，係電連接該參考電壓產生器與該弦波訊號 產生器，將該直流參考電壓訊號與該弦波訊號相乘，產生 一第一交流電壓命令訊號；

   一電流感測器，係電連接該交流輸出電流，偵測該交 流輸出電流，產生一交流輸出電流命令訊號； 一虛擬阻抗產生器，係電連接該電流感測器，提供一 虛擬阻抗，該虛擬阻抗與該交流輸出電流命令訊號相乘， 產生一第二交流電壓命令訊號，該虛擬阻抗產生器係用以 提供該虛擬阻抗，增加該電源供應器之輸出阻抗； 一第一減法器，係電連接該乘法器與該虛擬阻抗產生 器，將該第一交流電壓命令訊號與該第二交流電壓命令訊 號相減，產生一第三交流電壓命令訊號；

   一第二減法器，係電連接該第一減法器與該電壓回授 控制器，將該第三交流電壓命令訊號與該交流回授電壓訊 號相減，產生一第四交流電壓命令訊號； 一前饋補償器，係電連接該第一減法器，將該第三交 流電壓命令訊號補償轉換產生一第一交流電流命令訊號； 一交流電壓命令補償器，係電連接該第二減法器，對 該第四交流電壓命令訊號進行補償轉換產生一第二交流電

   第26頁 556385 六、申請專利範圍 流命令訊號； 一加法器，係電連接該交流電壓命令補償器與該前饋 補償器，將該第一交流電流命令訊號與該第二交流電流命 令訊號合成產生一電容電流命令訊號； 一交流電流計算器，係電連接該電壓回授控制器，對 該交流回授電壓訊號進行轉換產生一電容電流命令訊號； 一第三減法器，係電連接該加法器與該交流電流計算 器，將該電容電流命令訊號與該電容電流命令訊號相減， 產生一第三交流電流命令訊號；

   一交流電流命令補償器，係電連接該第三減法器，對 該第三交流電流命令訊號進行補償，產生一第四交流電流 命令訊號； 一觸發驅動訊號產生電路，係電連接該交流電流命令 補償器，將該第四交流電流命令訊號轉換產生一觸發驅動 訊號；以及 一切換開關裝置，係電連接該觸發驅動訊號產生電路 與一輸入電源，將該輸入電源切換輸出一交流輸出電壓。

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