输入串联输出并联逆变器的分布式均压控制策略

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1、2009年5月电工技术学报Vol.24No.5第24卷第5期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMay2009输入串联输出并联逆变器的分布式均压控制策略庄凯阮新波（南京航空航天大学航空电源重点实验室南京210016）摘要分析了输入串联输出并联(Input-SeriesOutput-Parallel,ISOP)逆变器的输入均压原理，在此基础上提出一种新颖的分布式均压控制策略，解决了输入均压问题。与集中式均压控制策略不同，该控制策略将输入均压控制电路分散到各模块中，使其成为可独立工作的标准模块。各标准

2、模块的控制电路通过互连线连接，组成ISOP逆变器。分布式均压控制策略促进了系统的模块化，提高了可靠性。对分布式均压控制策略的工作原理进行了分析，并设计原理样机进行实验验证。关键词：分布式输入均压输入串联输出并联逆变器中图分类号：TM464DistributedVoltageSharingControlStrategyforInput-SeriesOutput-ParallelInverterZhuangKaiRuanXinbo（NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNanjing210016C

3、hina）AbstractThispaperanalyzesinputvoltagesharingcontroltheoryofinput-seriesoutput-parallel(ISOP)inverter.Onthebasisofthecontroltheory,anoveldistributedvoltagesharingcontrolstrategyisproposedtosolveinputvoltagesharingproblem.Comparedwiththecentralizedcontrolstrategy,thedistr

4、ibutedcontrolstrategymakeseachmodulewithindependentcontrolsystemandworkingindependently.ItisconveniencetomakeupISOPinverterbyconnectingmoduleswithcommunicationlines.Thedistributedvoltagesharingcontrolstrategyimprovesmodularizationandreliability.Thispaperalsoanalyzesworkingpr

5、incipleofthedistributedcontrolstrategy,andgivessomeexperimentalresultstovalidit.Keywords：Distributed,inputvoltagesharing,input-series,output-parallel,inverter[3]式。1引言输入串联输出并联（Input-SeriesOutput-Parallel,电力电子系统集成是电力电子技术发展的一个ISOP）方式由小功率模块在输入端串联和输出端并重要方向，它将标准模块像搭积木一样组合成电能联组成，应用

6、于高电压输入和大电流输出的场合。变换系统，满足各种应用需求[1-2]。这种将标准模块这种组合方式需要解决输入均压和输出均流问题。通过串联或并联方式组合成新系统的方法，具有设文献[4-9]针对ISOP直流变换器提出各种输入均压计简单、可靠性高和成本低等优点。模块的串并联控制策略，实现了输入均压和输出均流。由于逆变组合方式包括输入串联输出并联、输入串联输出串器输出为交流，ISOP直流变换器的均压控制策略不联、输入并联输出串联和输入并联输出并联四种方能用于ISOP逆变器，因此文献[10]提出ISOP逆变器的集中式均压控制策略。集中式均压控制策略中霍英

7、东教育基金会高等院校青年教师基金（91058）和台达电力电各模块共用一个输出电压调节器，各模块的控制电子科教发展基金资助项目。路缺少独立性，没有实现控制电路的模块化。在收稿日期2008-03-12改稿日期2008-07-02第24卷第5期庄凯等输入串联输出并联逆变器的分布式均压控制策略109IPOP组合系统中，集中式控制策略使系统的灵活性dupiniiPininCini=−i=1,2（3）和可靠性受到限制[11]，而分布式控制策略却能够解dtUuinini[12-13]决这些问题。若在ISOP逆变器中，采用分布该式反映了各模块输入功率与输入电压

8、的关系。[14]式均压控制策略，系统由可独立工作的标准模块组根据控制理论，对式（4）所示的系统成，这将提高系统的灵活性和可靠性，并推动系统x"=afx