流調(diào)節(jié)器，119主模塊PffM發(fā)生器，120、121第一從模塊PffM發(fā)生器、第二從模塊PffM發(fā)生器，122通訊總線，123主模塊主電路，124、125第一從模塊主電路、第二從模塊主電路，126主模塊控制通道，127、128第一從模塊控制通道、第二從模塊控制通道，129負(fù)載，130并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0022]以下以對DC/DC并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的控制為例說明本發(fā)明。
[0023]圖2為本發(fā)明并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)運行系統(tǒng)圖，并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)130由三個模塊101、102、103組成，每個模塊都是一個DC/DC發(fā)電系統(tǒng)。三個模塊101、102、103的輸出電壓參考值分別為Ud^、ud。/，udc3%并且υ^〈υ^〈υ^。本發(fā)明通過程序自動設(shè)定輸出電壓參考值最低的模塊101為主模塊，模塊102和模塊103為從模塊。本發(fā)明采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)控制方式，各模塊之間通過通訊總線122連接，具體實施步驟如圖3所示:
[0024]步驟SOl中，三個模塊101、102、103分別上傳其輸出電壓參考值UdcAUdcAlW^通訊總線，比較所上傳的三個模塊的輸出電壓參考值。由于IWnOWnOWn，系統(tǒng)確定輸出電壓參考值最低的模塊101為主模塊，模塊102和模塊103為從模塊；
[0025]步驟S02中，主模塊101采集輸出電壓、輸出電流信號，并經(jīng)主模塊控制通道126調(diào)節(jié)，上傳主模塊限幅單元113的輸出值至通訊總線；同時，第一從模塊102和第二從模塊103也采集其各自的輸出電壓和輸出電流信號，經(jīng)過各自控制通道調(diào)節(jié)后，分別上傳第一從模塊限幅單元114的輸出值和第二從模塊限幅單元115的輸出值至通訊總線。
[0026]步驟S03中，與三個模塊101、102、103的輸出電壓參考值的大小相對應(yīng)，主模塊和從模塊的限幅單元的固定限幅值也按照主模塊、第一從模塊、第二從模塊、第三從模塊……依次遞增。對主模塊來說，其限幅單元輸出值小于或等于其限幅單元固定限幅值，而主模塊限幅單元固定限幅值小于從模塊限幅單元固定限幅值，所以主模塊限幅單元輸出值小于從模塊限幅單元固定限幅值。
[0027]第一從模塊限幅單元114比較主模塊限幅單元113的輸出值和自身的固定限幅值，確定主模塊限幅單元113的輸出值為自身限幅單元的限幅值，并經(jīng)第一從模塊控制通道127調(diào)節(jié)，上傳第一從模塊限幅單元114的輸出值至通訊總線。由于在并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)中，第一從模塊電壓調(diào)節(jié)器111工作在飽和限幅狀態(tài)，第一從模塊限幅單元114以主模塊限幅單元113的輸出值為其限幅值。
[0028]步驟S04中，第二從模塊限幅單元115比較主模塊限幅單元113的輸出值、第一從模塊限幅單元114的輸出值和自身的固定限幅值，確定以主模塊限幅單元113的輸出值為自身限幅單元的限幅值，并經(jīng)第二從模塊控制通道128調(diào)節(jié)，上傳第二從模塊限幅單元115的輸出值至通訊總線。由于在并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)中，第二從模塊電壓調(diào)節(jié)器112工作在飽和限幅狀態(tài)，第二從模塊限幅單元115以主模塊限幅單元113的輸出值為其限幅值。
[0029]步驟S05中，主模塊101、第一從模塊102、第二從模塊103有相同的輸出電流給定值，經(jīng)過各自電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，輸出PWM信號，驅(qū)動各自主電路，各模塊實現(xiàn)了均流輸出。
[0030]步驟S06、步驟S07和步驟S08中，判斷主模塊101是否正常工作。當(dāng)主模塊101正常工作時，第一從模塊限幅單元114的限幅值、第二從模塊限幅單元115的限幅值均為主模塊限幅單元113的輸出值，第一從模塊102、第二從模塊103與主模塊101有相同的輸出電流給定值，主從模塊保持同步，主模塊PWM發(fā)生器119、第一從模塊PffM發(fā)生器120、第二從模塊PffM發(fā)生器121發(fā)出同步的PffM信號。當(dāng)主模塊101出現(xiàn)故障時，主模塊101通訊關(guān)閉，由于第一從模塊102輸出電壓參考值小于第二從模塊103輸出電壓參考值，系統(tǒng)確定第一從模塊102為新的主模塊，第二從模塊103為新的從模塊，同時第一從模塊102的輸出電壓參考值IWn等于原主模塊101輸出電壓參考值U dcl%系統(tǒng)以新主模塊輸出電壓參考值，原主模塊限幅單元113的輸出值不再對其他模塊限幅單元輸出限幅，第二從模塊限幅單元115的限幅值等于第一從模塊限幅單元114的輸出值，兩個模塊的輸出電流給定值保持一致，重新實現(xiàn)了同步輸出，保證了主從模塊的平滑切換，避免了系統(tǒng)癱瘓，實現(xiàn)了系統(tǒng)并聯(lián)發(fā)電的冗余結(jié)構(gòu)。
[0031]步驟S07中，各個模塊輸出電流給定值保持一致，主從模塊保持同步，輸出同步的PffM信號。
[0032]本發(fā)明系統(tǒng)基于雙閉環(huán)控制，所以無論模塊的多少都具有很好的動態(tài)響應(yīng)特性，易于構(gòu)成冗余系統(tǒng)。各模塊輸出電流給定值保持一致，主從模塊保持同步，輸出電流一致性很好，模塊間均流效果很好。當(dāng)主模塊出現(xiàn)故障時，自動完成主從模塊的切換，系統(tǒng)雖有互聯(lián)信號線，但是控制算法簡單，切換方便，均流效果好，這使得系統(tǒng)穩(wěn)定性好，相比集中控制方式，去掉了集中控制器，實現(xiàn)了系統(tǒng)冗余功能，避免了系統(tǒng)癱瘓。
[0033]本系統(tǒng)并聯(lián)模塊數(shù)可以無限制擴展，各模塊間實現(xiàn)了電流均勻分配，防止單個模塊運行在電流極限值狀態(tài)。另外當(dāng)其中一個從模塊發(fā)生故障時，其能夠快速退出系統(tǒng)，并不影響主模塊的運行，所以也就不影響整個系統(tǒng)的正常運行，提高了系統(tǒng)運行的可靠性。
【主權(quán)項】
1.一種并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的控制方法為:設(shè)定并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)中輸出電壓參考值最低的模塊為主模塊，其余模塊為從模塊，從模塊按照輸出電壓參考值從小到大排列，主模塊和從模塊的輸出電壓參考值按照所述的排列順序依次遞增，與此相對應(yīng)，設(shè)定的主模塊和從模塊的限幅單元固定限幅值也按照所述的排列順序依次遞增；各個模塊將其自身的限幅單元的輸出值，即輸出電流給定值送到通訊總線，并通過通訊總線接收其他模塊的限幅單元輸出值，即輸出電流給定值；第一從模塊將自身的固定限幅值和通訊總線上的主模塊限幅單元輸出值比較，選擇其中的最小值作為其限幅單元的限幅值；第二從模塊將自身的固定限幅值和通訊總線上的主模塊限幅單元輸出值，以及第一從模塊的限幅單元輸出值比較，選擇其中的最小值作為其限幅單元的限幅值；第三從模塊將其自身的固定限幅值和通訊總線上的主模塊限幅單元輸出值、第一從模塊限幅單元輸出值，以及第二從模塊限幅單元輸出值比較，選擇其中的最小值作為其自身的限幅單元的限幅值……，以此類推；比較的結(jié)果，所有從模塊均以主模塊的限幅單元輸出值作為其限幅單元的限幅值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)從模塊限幅單元的輸出值等于主模塊限幅單元的輸出值，即:從模塊輸出電流給定值與主模塊輸出電流給定值相同，主從模塊的輸出電流給定值相同，實現(xiàn)同步控制，達(dá)到均流輸出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:主模塊出現(xiàn)故障時，根據(jù)從模塊輸出電壓參考值的高低，選擇輸出電壓參考值最低的模塊為下一個主模塊，原主模塊關(guān)閉通訊，同時切換該從模塊的輸出電壓參考值為主模塊輸出電壓參考值，通過對模塊內(nèi)調(diào)節(jié)器控制實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)跟蹤，其余模塊都成為新的從模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的控制方法為電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)控制，在電壓外環(huán)后添加了限幅單元，限幅單元的輸出值為輸出電流給定值。
【專利摘要】一種并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法。所述控制方法是在傳統(tǒng)電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)的基礎(chǔ)上，控制通道中添加限幅單元，電壓調(diào)節(jié)器的輸出值經(jīng)限幅單元處理后為輸出電流給定值。從模塊限幅單元限幅值為動態(tài)調(diào)整，主模塊正常工作時，從模塊限幅單元的限幅值等于主模塊限幅單元的輸出值，主從模塊輸出電流給定值保持一致，實現(xiàn)了主從模塊的同步操作，達(dá)到了均流控制。當(dāng)主模塊出現(xiàn)故障時，把輸出電壓參考值最低的模塊確定為主模塊，實現(xiàn)主從切換。
【IPC分類】H02J3/38
【公開號】CN105048503
【申請?zhí)枴緾N201510493201
【發(fā)明人】趙峰, 王海波, 溫旭輝
【申請人】中國科學(xué)院電工研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月12日