[发明专利]基于级联高压变频器负荷分配的并联控制实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于级联高压变频器负荷分配的并联控制实现方法，属于电力电子自动控制技术领域。

背景技术

高压变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。国内高压变频器大多数采用功率单元级联方案，但由于受到电力电子器件价格、性能、工艺等的影响，级联型高压变频器的功率等级受到限制，另一方面高压大功率变频器本身造价也很高。如果能采用中低功率的级联型高压变频器并联运行，通过增加变频器个数来增加系统容量，从而实现大电流容量大功率高压变频调速系统，这样不仅一定程度上节省了功率器件成本，可靠性相对提高，而且高压变频系统的容量大大增加使得其应用前景更加广阔。可见，研究级联型高压变频器并联系统具有重要的现实意义。

然而目前对级联型高压变频器并联系统的研究基本处于探索和起步阶段，要实现级联型高压变频器的并联不仅应当考虑高压变频器输出电压并联前后的稳定性，而且需要解决如何实现并联系统的电流均分问题，尤其是不同容量的高压变频器并联的电流分配。为了能灵活可靠的进行高压变频器并联，实现容量分配是个关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于级联高压变频器负荷分配的并联控制实现方法，以解决级联型高压变频器并联系统的容量分配问题。

本发明是采用如下技术手段实现的：

基于级联高压变频器负荷分配的并联控制实现方法，包括以下步骤，

1）将若干台级联型高压变频器相互并联，输入跨接在电网上，输出经电抗器连接到电机；

2）对n台相互并联的级联型高压变频器进行编号，编号为1～n，1号级联型高压变频器按照各个级联型高压变频器的额定功率输出能力进行负荷的分配，分配方案可根据要求进行设置，但是在最大负载情况下，各个级联型高压变频器均不超过其额定负载；

3）电机侧电流i_a、i_b、i_c由1号级联型高压变频器进行采样，并通过abc-dq坐标变换得到转矩电流i_st和励磁电流i_sm；磁链观测器采样得到的电机转子角速度ω_r和转子磁链ψ_r，根据（1）式，得到转子磁链角度转子磁链角度通过CAN总线同步到第k号（k=2…n）级联型高压变频器；

其中，T_r为转子励磁时间常数，p为微分因子；

4）电机转子角速度ω_r和转子角速度给定经过PI调节器得到转子转矩给定转子磁链给定经过积分器得到励磁电流给定转子转矩给定和转子磁链ψ_r经过积分器得到转矩电流给定转矩电流i_st和励磁电流i_sm根据分配的负荷比例T₁得到比例转矩电流i_st1和比例励磁电流i_sm1，转矩电流给定和励磁电流给定根据分配的负荷比例T₁得到比例转矩电流给定和比例励磁电流给定将比例转矩电流i_st1和比例转矩电流给定比例励磁电流i_sm1和比例励磁电流给定分别进行比较，比较的误差通过PI调节产生正弦调制波，并与1号级联型高压变频器同步的转子磁链角度经dq-abc坐标变换后，通过三相PWM调制输出到1号级联型高压变频器，构成功率回路；

5）1号级联型高压变频器通过CAN总线实现系统内所有级联型高压变频器同步启动，具体为启动时，由1号级联型高压变频器发出启动指令，实现n台级联型高压变频器同步启动；