[发明专利]控制电力负荷的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制电力负荷的系统。

背景技术

为了增加提供给同一电力负荷的功率，已知的方法是并行地放置多个功率变换器。这一配置的主要问题在于电流从一个功率变换器流向另一个功率变换器。结果是，功率变换器的3个输出相上的电流之和不为0，而其应该为0。为了最小化这一问题，一种已知的方案是，同步化它们之间逆变器阶段的PWM(脉冲宽度调制)控制。例如，专利US7327111、US8188694或者US6917271中公开了这样的方案。它们使用了生成针对所有并行连接的功率变换器的逆变器阶段的PWM信号的中心化的控制单元。另一方面，使用用于控制每一个逆变器阶段的独立的控制单元，由于其不保证每一个控制单元生成相同的输出电压，所以同步化PWM信号不再充分。从一个功率变换器到另一个功率变换器，出现波动，例如，影响到电流的参数、增益或者测量的变化。

因此，本发明的目的旨在提供一种用于控制电力负荷的控制系统，其使用了一方面通过DC总线，另一方面根据电动机电压、经由电感电路并行连接的多个功率变换器，所述控制系统的设置旨在平衡并行连接的功率变换器之间的输出电流。

发明内容

由用于控制电力负荷的系统实现所述目的，该系统包括：

-并行连接的第一功率变换器和第二功率变换器，每一个功率变换器包括具有连接到电力负荷的输出的逆变器阶段，

-其分配旨在控制第一功率变换器的逆变器阶段的第一控制单元以及其分配旨在控制第二功率变换器的逆变器阶段的第二控制单元，

-第一控制单元包含其设置旨在确定施加于电力负荷的第一输出电压的主控制模块，根据第一功率变换器的输出电流确定所述第一输出电压，

-第二控制单元包含其设置旨在确定施加于电力负荷的第二输出电压的主控制模块，根据第二功率变换器的输出电流确定所述第二输出电压；以及其设置旨在确定施加于所述第二输出电压的校正电压的次控制模块，根据第二功率变换器的输出电流和第一功率变换器的输出电流之间的差确定所述校正电压。

根据另一个特性，第一功率变换器和第二功率变换器均包含把DC电压施加于它们的逆变器阶段的DC电源总线，并且通过它们的DC电源总线把第一功率变换器和第二功率变换器互相连接。

根据另一个特性，第一功率变换器的DC电源总线和第二功率变换器的DC电源总线均包含具有正电位的电源线和具有负电位的电源线。

根据另一个特性，把第一功率变换器的输出连接到第二功率变换器的输出。

附图说明

在以下参照附图的详细描述中，将会描述其它特性与优点，其中：

图1表示本发明的控制系统，

图2示意性地说明了本发明的控制系统中所实现的控制原理。

具体实施方式

本发明的控制系统旨在控制电力负荷，例如，电动机M等。所述控制系统具有这样的特性：包含并行连接到同一电动机的多个功率变换器。

例如，每一个功率变换器为变速驱动器类型。按照已知的方式，如图1中所表示的，变速驱动器VV_k(k在1至n的范围)包含：

-输入IN_k，例如，包含3个输入相，

-整流器阶段REC_k，经由所述输入连接到配电网R，

-DC电源总线，连接到整流器阶段，并且包含正电位电源线和负电位电源线，整流器阶段的设置旨在对配电网所提交的电压进行整流，以把DC电压施加于DC电源总线，

-一或多个总线电容器Cbus_k，旨在把总线电压维持在常数值，

-逆变器阶段INV_k，包含多个开关臂，负责把DC电源总线所提交的电压分割为专门针对电动机M的可变电压，

-输出OUT_k，例如，包含3个输出相，把所述输出连接到逆变器阶段INV_k的开关臂，以接收输出电压V_σk。把输出电感器L_k连接到所述输出。

如图1中所表示的，通过互连输入与互连输出，把多个变速驱动器并行地加以连接。另外，也可以通过它们的DC电源总线将变速驱动器互相连接。于是，互连了变速驱动器的正电源线，并且互连了变速驱动器的负电源线。

在本描述的其余部分中，使用索引σ表示3个输出相中的每一个输出相。