兩臺或數(shù)臺PET并聯(lián)運(yùn)行是提高系統(tǒng)可靠性和擴(kuò)大容量的一種有效途徑，有關(guān)PET并聯(lián)運(yùn)行的研究尚不夠深入。PET副邊逆變器與US的逆變器工作原理一致，而多臺UPS的并聯(lián)運(yùn)行方面的成果比較豐富[5-7],在研究PET的并聯(lián)問題時(shí)可以借鑒。

　　目前提出的PET并聯(lián)控制方法主要有：集中控制方式、主從控制方式、分布邏輯控制方式和無互連線控制方式[2]。本文主要針對兩臺無互連線的PET的并聯(lián)運(yùn)行問題進(jìn)行研究。圖2是兩臺PET并聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其原方接于同一公共母線。

　　為了避免并聯(lián)變壓器出現(xiàn)環(huán)流，各臺PET的二次側(cè)電壓的頻率、幅值、相位必須保持一致；為實(shí)現(xiàn)并聯(lián)變壓器之間有功負(fù)荷和無功負(fù)荷的穩(wěn)定分配，各臺PET應(yīng)具有有功調(diào)差特性和無功調(diào)差特性。具有調(diào)差特性的PET副邊逆變器控制結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

　　PET二次側(cè)電壓的頻率、幅值和相位取決于逆變器的PWM脈沖的正弦調(diào)制信號，正弦調(diào)制信號的特征與頻率給定值f0、相位給定值ρ0和幅值給定值有關(guān)。取f0＝50Hz以保證額定頻率。ρ0對應(yīng)于有功負(fù)荷P0時(shí)的電壓初相角（一般取為0，引入有功補(bǔ)償系數(shù)Kp＞0），則可形成有功調(diào)差特性

　　ρ=ρ0-KpP （1）

　　U0對應(yīng)于無功負(fù)荷Q=0時(shí)的電壓幅值，引入無功補(bǔ)償系數(shù)KQ＞0，則可形成無功調(diào)差特性

　　U=U0-KQQ （2）

　　對并聯(lián)運(yùn)行的各PET，ρ0和U0的值應(yīng)相同，由于引入有功和無功補(bǔ)償，當(dāng)負(fù)荷變動時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的各PET將自動調(diào)節(jié)其輸出電壓的相位角和幅值，自動實(shí)現(xiàn)變壓器間的功率穩(wěn)定分配；為按變壓器容量大小合理分配負(fù)荷，各PET以自身容量為基準(zhǔn)的Kp和KQ的標(biāo)幺值應(yīng)該相等，一般取0.01～0.05。

　　文獻(xiàn)[2,8]提出采用頻率調(diào)差特性進(jìn)行并聯(lián)PET以及逆變電源的有功功率分配。顯然，在這種控制方式下，不同負(fù)荷時(shí)供電頻率不能保持為 50Hz；而若為了保證頻率質(zhì)量，頻率調(diào)差系數(shù)取值必須很小，這又不利于穩(wěn)定分配并聯(lián)PET間的有功負(fù)載。與其不同，本文采用的初相角調(diào)差特性，即可保持恒頻供電，又可根據(jù)需要選合理的調(diào)差系數(shù)，實(shí)現(xiàn)有功負(fù)荷的穩(wěn)定合理分配。參與并聯(lián)的各PET的輸出電壓頻率必須都等于50Hz才能保證正常運(yùn)行。在圖3中，由于對頻率采用閉環(huán)PI控制，可以做到這一點(diǎn)。

　　并聯(lián)運(yùn)行PET的參數(shù)可能不完全一致，最常見的是限流電抗器或連接線電感參數(shù)不同。圖3中的電壓測量點(diǎn)特意設(shè)置于公共母線，即使對于PET參數(shù)不一致的情況，也可以保證并聯(lián)PET間的功率穩(wěn)定合理分配。如電壓測量點(diǎn)位于各PET輸出端，則不能保證這一點(diǎn)[3]。

　　3 仿真分析

　　本文利用Matlab6.5/Simulink搭建了仿真模型，對兩臺同參數(shù)PET的并聯(lián)運(yùn)行進(jìn)行了仿真。系統(tǒng)主要參數(shù)為：PET額定容量 10kVA，額定電壓240/110V；PET2額定容量10kVA，額定電壓240/110V系統(tǒng)頻率50Hz，高頻變壓器頻率1000Hz，IGBT 開關(guān)頻率9000Hz；KP、KQ硒均取標(biāo)幺值0.01，頻率給定值f0取50Hz，相位給定值ρ0取0，幅值給定值U0取標(biāo)幺值為1.0。

　　3.1 兩臺PET同時(shí)投入并聯(lián)運(yùn)行（情況1）

　　1.0s時(shí)，兩臺PET在低壓側(cè)由空載投入并聯(lián)運(yùn)行，承擔(dān)功率因數(shù)為0.8的綜合性負(fù)載。有關(guān)變量波形如圖4-圖6所示。由圖可以看出，兩臺 PET對應(yīng)變量的波形一致。并聯(lián)運(yùn)行后所承擔(dān)的負(fù)載電流相等，實(shí)現(xiàn)了均流控制以及有功、無功負(fù)荷的穩(wěn)定分配，且頻率保持恒定值不變。

　　3.2 PET2加入并聯(lián)運(yùn)行（情況2）

　　PET1帶載運(yùn)行，1.0s時(shí)PET2由空載狀態(tài)投入，兩臺PET并聯(lián)運(yùn)行。有關(guān)波形如圖7和圖8所示。由圖可見，PET1由單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換至并聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)后，其承擔(dān)的負(fù)載電流、有功和無功負(fù)荷均有所下降，下降部分由PET2來承擔(dān)，最終兩臺并聯(lián)PET之間實(shí)現(xiàn)了均流控制以及有功、無功負(fù)荷的穩(wěn)定分配且具有良好的動態(tài)響應(yīng)性能。

　　4 結(jié) 論

　　本文基于有功和無功調(diào)差特性方程建立了PET控制策略及模型，基于該模型對PET并聯(lián)運(yùn)行動態(tài)過程進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明，該控制策略可以在保持額定供電頻率的前提下，實(shí)現(xiàn)有功、無功負(fù)荷的穩(wěn)定分配，且動態(tài)特性良好。