[发明专利]多能源船舶电力系统中逆变器的电流随动控制方法

摘要

本发明涉及一种多能源船舶电力系统中逆变器的电流随动控制方法。该方法应用于以太阳能、柴油发电机和储能系统组成的多能源船舶交流电力系统，即将逆变器与柴油发电机并联连接，为船舶负载供电，逆变器工作在独立运行、与柴油发电机并联运行两种模式，即当逆变器独立运行时，控制船舶电网电压为恒压恒频，此时逆变器等效为电压源；当逆变器与柴油发电机并联运行时，逆变器实现对船舶电网无功功率补偿、带不平衡负载及提供负载谐波电流功能，柴油发电机三相功率平衡，逆变器输出电压由柴油发电机输出电压决定，此时逆变器等效为电流源。本发明方法将有源与无源逆变技术相结合，解决多能源船舶电力系统中逆变器逆变技术关键问题，提高供电质量。

主权项

一种多能源船舶电力系统中逆变器的电流随动控制方法，该方法应用于以太阳能、柴油发电机和储能系统组成的多能源船舶交流电力系统，即将逆变器与柴油发电机并联连接，为船舶负载供电，其特征在于：逆变器工作在独立运行、与柴油发电机并联运行两种模式，即：当逆变器独立运行时，控制船舶电网电压为恒压恒频，此时逆变器等效为电压源；当逆变器与柴油发电机并联运行时，逆变器实现对船舶电网无功功率补偿、带不平衡负载及提供负载谐波电流功能，柴油发电机三相功率平衡，逆变器输出电压由柴油发电机输出电压决定，此时逆变器等效为电流源，逆变器独立运行、与柴油发电机并联运行两种工作模式的选择是通过二选一开关选择不同的电流基准来实现；当逆变器独立运行时，所述逆变器控制方法的具体过程如下，S11：电压基准发生器产生三相基准电压urA、urB、urC，并分别与逆变器输出电压uA、uB、uC相比较，其电压误差送入电压控制器，电压控制器的输出分别通过选择开关后，即可获得逆变器A、B、C三相电流的基准irA、irB、irC，；S12：将三个基准电流分别与逆变器输出电流iA、iB、iC相比较后，其电流误差再送入电流控制器，其输出ueA、ueB、ueC即做为SPWM的三相调制波，产生三相逆变器所需的占空比信号dA、dB、dC，实现逆变器的电压电流双闭环控制；当逆变器与柴油发电机并联运行时，逆变器实现对船舶电网带不平衡负载及提供负载谐波电流功能的逆变器控制方法的具体过程如下，所述逆变器实现船舶电网带不平衡负载的具体过程如下，S21：逆变器A、B、C三相电流分相控制，且每相电流控制相对独立；S22：通过与负载具有相同的功率差的方法，由式(1)确定逆变器有功功率基准与无功功率基准式中PLA、PLB、PLC、PL＝PLA+PLB+PLC分别为负载A、B、C三相功率及总功率，PInv、QInv为逆变器给定有功与无功功率；S23：由步骤S22获得的有功功率基准与无功功率基准结合对船舶电网电压锁相后获得电压的频率f与相位信息，获得A、B、C三相基波电流基准逆变器实现带不平衡负载能力；所述逆变器实现为船舶电网提供负载谐波电流的具体过程如下，S24：负载电流iLA、iLB、iLC通过有源滤波后获得基波电流ifA、ifB、ifC，将基波电流ifA、ifB、ifC再与负载电流iLA、iLB、iLC相减，即可获得谐波电流基准ihA、ihB、ihC；S25：将步骤S24获得的谐波电流基准ihA、ihB、ihC分别与步骤S23的基波电流基准相加，即可获得逆变器A、B、C三相电流的基准irA、irB、irC。