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1、(10)申请公布号 CN 102820843 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 2 0 8 4 3 A *CN102820843A* (21)申请号 201210303648.7 (22)申请日 2012.08.24 H02P 21/00(2006.01) H02P 21/14(2006.01) (71)申请人中冶南方（武汉）自动化有限公司 地址 430205 湖北省武汉市东湖新技术开发 区流芳大道凤凰园一路9号 (72)发明人余骏 王国强 王胜勇 卢家斌 李传涛 李四川 李海东 (74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人王丹 (。
2、54) 发明名称 基于平均功率反馈的变频器并联控制方法 (57) 摘要 本发明提供基于平均功率反馈的变频器控制 方法，变频器并联系统中的每个变频器，通过三相 静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器将变 频器的实际三相输出电流变为在旋转坐标系中两 相相对静止电流，然后结合控制器得到两相旋转 坐标系中的参考控制电压，得到系统中单个变频 器自身的有功功率和无功功率；系统中每个变频 器都接收其它并联的变频器自身的有功功率和无 功功率信息，并计算系统的平均有功功率和平均 无功功率；系统中每个变频器按平均有功功率和 无功功率来调节自身的有功功率和无功功率，使 得每个变频器符合系统功率分配。采用本方法，多 。
3、台相同变频器进行并联向电机进行供电时每个变 频器功率相同，在不增加成本的基础上实现变频 器的并联。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 7 页 1/2页 2 1.一种基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征在于： 变频器并联系统中的每个变频器，通过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换 器将变频器的实际三相输出电流变为在旋转坐标系中两相相对静止电流，然后结合控制器 得到两相旋转坐标系中的参考控制电压，得到系统中单个变频器自身的有功功率和无功功 率； 变频器并联系统中。
4、的每个变频器都接收系统中其它并联的变频器自身的有功功率和 无功功率信息，并计算变频器并联系统的平均有功功率和平均无功功率； 系统中的每个变频器按照平均有功功率和无功功率来调节其自身的有功功率和无功 功率，使得每个变频器符合变频器并联系统功率分配。 2.根据权利要求1所述的基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征在于：系统中 的每个变频器按照平均有功功率来调节其自身的有功功率时，将自身的有功功率和系统的 平均有功功率进行反馈调节，使自身的有功功率跟踪系统的平均有功功率，其反馈调节量 作为转矩补偿量，合成到由转速调节器得到转矩指令值中，得到补偿后的转矩指令值，以此 补偿后的转矩指令值得到两相旋转坐。
5、标系下的转矩电流指令值和估算的转差角速度，转矩 电流指令值经电流闭环调节，得到补偿后的转矩参考电压； 系统中的每个变频器按照平均无功功率来调节其自身的无功功率时，将自身的无功功 率和系统的平均无功功率进行反馈调节，使自身的无功功率跟踪系统的平均无功功率，其 反馈调节量作为两相旋转坐标系下的励磁电压补偿量，合成到由励磁电流调节器得到励磁 参考电压值中，得到补偿后的励磁参考电压； 将得到的补偿后的转矩参考电压、补偿后的励磁参考电压，通过两相旋转坐标系到三 相静止坐标系的坐标变换器进行转换，转换后的参考电压生产PWM脉宽以控制变频器。 3.根据权利要求2所述的基于平均功率反馈的变频器控制方法，其特征。
6、在于：它具体 包括以下步骤： 1）获得变频器实际有功功率P、实际无功功率Q和平均有功功率P ave 、平均无功功率 Q ave ： 检测变频器的输出三相电流i a 、i b 、i c ； 三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器以转子磁链矢量为d轴建立转子磁 场定向的旋转dq坐标系，将三相电流i a 、i b 、i c 转换得到d轴实际电流i d 和q轴实际电流 i q ；功率计算单元根据d轴实际电流i d 、q轴实际电流i q 、q轴电压参考值d轴电压参考 值计算变频器的实际有功功率和实际无功功率； 平均功率计算模块接收所有并联变频器的实际有功功率和实际无功功率，计算整个变 频器并联系统的。
7、平均有功功率P ave 和平均无功功率Q ave ； 2）获得q轴电压参考值 第一比较器将检测到的电机实际转速与设定的电动机指令转速 * 进行比较，第一 比较器比较后所得到的速度差经转速调节器后，得到转矩指令T * ； 同时变频器的实际有功功率P和平均有功功率P ave 通过第二比较器相比较，第二比较 器比较后的差值送入有功功率调节器输出控制量T； 将转矩指令T * 和控制量T通过第一加法器相加得到校正后的转矩指令T * ； 权 利 要 求 书CN 102820843 A 2/2页 3 转矩指令T * 与电动机的励磁电感L m 和转子电感L s 在转矩指令到转矩电流指令转换 模块中进行运算后，。
8、再通过第一除法器与转子磁链值相除，得到与磁场坐标轴平行的q轴 电流指令值 q轴电流指令值和与q轴实际电流i q 通过第三比较器比较，第三比较器比较后的差值 输出送到转矩电流调节器中，转矩电流调节器输出电动机的q轴电压参考 3）获得转子磁链的空间角度 步骤2）中得到的q轴电流指令值在转差加速度计算模块中与励磁电感L m 和转子时 间常数T r 进行运算，运算的结果通过第二除法器与转子磁链值相除，得到电动机的转差 角频率指令值 转差角频率指令值与实际转速通过第二加法器相加，得到转子磁链的旋转角速度 转子磁链的旋转角速度通过积分器进行积分，得到转子磁链的空间角度 4）获得d轴电压参考值 d轴电流指令。
9、值与d轴实际电流i d 通过第四比较器比较，第四比较器比较后的差值输 出送到励磁电流调节器中，励磁电流调节器输出电动机的d轴电压参考未修正值 同时变频器的无功功率Q和平均有功功率Q ave 通过第五比较器相比较，第五比较器比 较后的差值送入无功功率调节器，无功功率调节器输出的控制量和d轴电压参考未修正值 通过第三加法器相加得到校正后的d轴电压参考值 5）将所获得的q轴电压参考值转子磁链的空间角度和d轴电压参考值送到两相 旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器，得到在三相静止坐标系下的三相电压参考控 制电压 通过PWM脉冲产生模块变为驱动脉冲，控制变频器的逆变模块。 权 利 要 求 书CN 10。
10、2820843 A 1/8页 4 基于平均功率反馈的变频器并联控制方法 技术领域 0001 本发明应用于大功率传动领域，具体地说就是使多台较小功率的变频器协同工 作，共同控制较大功率电机的场合。 背景技术 0002 随着科学技术的进步，交流传动在现在工业中的应用越来越多。与之相对应的是， 我们日常发电的70%都是被传动设备所消耗，可见传动是能量消耗的主力。变频器以其优 异的节能降耗能力和出色的速度控制精度，在近10年逐渐成为传动设备的标准控制设备， 其用场合越来越多。 0003 现在的变频器产品一般以IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅 双极型晶。
11、体管），作为功率器件，拓扑上采用交流转化为直流然后再转化为交流（AC-DC-AC） 的方式，而且其开关频率在1.2516kHz之间，输出电流波形和控制响应速度都很出色。但 这种变频器容量由于受功率器件的限制，一般的，在低压（380V 480V）范围，其功率不超过 800kW，中压（690V）范围，其功率不超过1500kW。而且随着功率的增加，变频器的设计难度 也随之增大，所用器件的成本也极具增加。不仅如此，在功率更大的传动场合，如矿山、冶金 等需要数兆瓦到数十兆瓦的场合，就没有与之对应的变频器可以使用，只能使用GTO（Gate Turn-Off Thyristor门控晶闸管）或IGCT（Int。
12、ergrated Gate Commutated Thyristors， 集成门极换流晶闸管）作为功率器件，采用交-交变频的方式在进行控制，这样一来，传动控 制的精度较之前大为下降。 0004 通过变频器的并联，我们可以将多台较小功率变频器的输出在电机侧并联在一 起，使它们同时为一个较大功率的电机进行供电并进行控制，从而解决大功率传动场合变 频器容量不足的问题。如我们可以将两台800kW的变频器进行并联，共同向一台1500kW的 电机进行供电。但变频器并联的问题是如何实现各个并联变频器之间功率均分的问题，如 两台800kW的变频器进行并联，共同向一台1500kW的电机进行供电，如何保证每个变频。
13、器 只输出一半的电机功率，即750kW。如果不能很好的功率均分，则会一台变频器超负荷运行， 另一台则输出很小的功率，从而使过载运行的变频器损坏。 0005 现在只有少数厂家推出了能并联的变频器产品，其并联方式也和简单，一种是在 各个变频器的输出侧接很大的均流电抗器，通过电感来抑制变频器之间的环流。一种是使 用双绕组电机，每个绕组都接一台变频器。这方法都是即增加设备的成本，又增加了设备的 体积。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是：提供一种基于平均功率反馈的变频器控制方法，能 够在不增加成本的基础上实现变频器的并联。 0007 本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于平均功。
14、率反馈的变频 器控制方法，其特征在于： 说 明 书CN 102820843 A 2/8页 5 0008 变频器并联系统中的每个变频器，通过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标 变换器将变频器的实际三相输出电流变为在旋转坐标系中两相相对静止电流，然后结合控 制器得到两相旋转坐标系中的参考控制电压，得到系统中单个变频器自身的有功功率和无 功功率； 0009 变频器并联系统中的每个变频器都接收系统中其它并联的变频器自身的有功功 率和无功功率信息，并计算变频器并联系统的平均有功功率和平均无功功率； 0010 系统中的每个变频器按照平均有功功率和无功功率来调节其自身的有功功率和 无功功率，使得每个变频器。
15、符合变频器并联系统功率分配。 0011 按上述方案，系统中的每个变频器按照平均有功功率来调节其自身的有功功率 时，将自身的有功功率和系统的平均有功功率进行反馈调节，使自身的有功功率跟踪系统 的平均有功功率，其反馈调节量作为转矩补偿量，合成到由转速调节器得到转矩指令值中， 得到补偿后的转矩指令值，以此补偿后的转矩指令值得到两相旋转坐标系下的转矩电流 指令值和估算的转差角速度，转矩电流指令值经电流闭环调节，得到补偿后的转矩参考电 压； 0012 系统中的每个变频器按照平均无功功率来调节其自身的无功功率时，将自身的无 功功率和系统的平均无功功率进行反馈调节，使自身的无功功率跟踪系统的平均无功功 率，。
16、其反馈调节量作为两相旋转坐标系下的励磁电压补偿量，合成到由励磁电流调节器得 到励磁参考电压值中，得到补偿后的励磁参考电压； 0013 将得到的补偿后的转矩参考电压、补偿后的励磁参考电压，通过两相旋转坐标系 到三相静止坐标系的坐标变换器进行转换，转换后的参考电压生产PWM脉宽以控制变频 器。 0014 按上述方案，它具体包括以下步骤： 0015 1）获得变频器实际有功功率P、实际无功功率Q和平均有功功率P ave 、平均无功功 率Q ave ： 0016 检测变频器的输出三相电流i a 、i b 、i c ； 0017 三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器以转子磁链矢量为d轴建立转 子磁场。
17、定向的旋转dq坐标系，将三相电流i a 、i b 、i c 转换得到d轴实际电流i d 和q轴实际 电流i q ； 0018 功率计算单元根据d轴实际电流i d 、q轴实际电流i q 、q轴电压参考值d轴电压 参考值计算变频器的实际有功功率和实际无功功率； 0019 平均功率计算模块接收所有并联变频器的实际有功功率和实际无功功率，计算整 个变频器并联系统的平均有功功率P ave 和平均无功功率Q ave ； 0020 2）获得q轴电压参考值 0021 第一比较器将检测到的电机实际转速与设定的电动机指令转速 * 进行比较， 第一比较器比较后所得到的速度差经转速调节器后，得到转矩指令T * ； 0。
18、022 同时变频器的实际有功功率P和平均有功功率P ave 通过第二比较器相比较，第二 比较器比较后的差值送入有功功率调节器输出控制量T； 0023 将转矩指令T * 和控制量T通过第一加法器相加得到校正后的转矩指令T * ； 说 明 书CN 102820843 A 3/8页 6 0024 转矩指令T * 与电动机的励磁电感L m 和转子电感L s 在转矩指令到转矩电流指令 转换模块中进行运算后，再通过第一除法器与转子磁链值相除，得到与磁场坐标轴平行 的q轴电流指令值 0025 q轴电流指令值和与q轴实际电流i q 通过第三比较器比较，第三比较器比较后的 差值输出送到转矩电流调节器中，转矩电流。
19、调节器输出电动机的q轴电压参考 0026 3）获得转子磁链的空间角度 0027 步骤2）中得到的q轴电流指令值在转差加速度计算模块中与励磁电感L m 和转 子时间常数T r 进行运算，运算的结果通过第二除法器与转子磁链值相除，得到电动机的 转差角频率指令值 0028 转差角频率指令值与实际转速通过第二加法器相加，得到转子磁链的旋转角 速度 0029 转子磁链的旋转角速度通过积分器进行积分，得到转子磁链的空间角度 0030 4）获得d轴电压参考值 0031 d轴电流指令值与d轴实际电流i d 通过第四比较器比较，第四比较器比较后的差 值输出送到励磁电流调节器中，励磁电流调节器输出电动机的d轴电压。
20、参考未修正值 0032 同时变频器的无功功率Q和平均有功功率Q ave 通过第五比较器相比较，第五比较 器比较后的差值送入无功功率调节器，无功功率调节器输出的控制量和d轴电压参考未修 正值通过第三加法器相加得到校正后的d轴电压参考值 0033 5）将所获得的q轴电压参考值转子磁链的空间角度和d轴电压参考值送到 两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器，得到在三相静止坐标系下的三相电压参 考控制电压 0034 通过PWM脉冲产生模块变为驱动脉冲，控制变频器的逆变模块。 0035 本发明的有益效果为： 0036 1、通过采用本发明方法，当多台相同变频器进行并联向电机进行供电时，使得每 个变频器承。
21、担相同的功率，即相同的有功功率和相同的无功功率，这样每个变频器才能发 挥自身最大的作用，不会因其中的某个变频器由于负荷过多的能量而过载，从而在不增加 成本的基础上实现变频器的并联。 0037 2、参考定子电压转矩分量主要由电机所需要的转矩来得到，而电机的有功功率主 要就是转换为电机的转矩做功，即有功功率，因此通过调节电机的转矩指令，我们可以达到 控制变频器输出有功功率的目的；同理电机的励磁电流的作用是给电机的励磁电感进行充 电，建立气隙磁场，因此励磁电流主要是给电机提供无功功率。 0038 3、高性能的变频器一般采用磁场定向的方式对电机进行控制，即将电机内部的某 个物理量固定在一个旋转的坐标系。
22、的一个轴上，如将电机的定子磁链矢量、气隙磁链矢量 或转子磁链矢量所在的位置设为d轴，与之正交的方向设为q轴，由于这些矢量在空间中都 是以电机同步转速旋转，所以由它们确定的坐标系在空间中也是以同步转速旋转。选用不 说 明 书CN 102820843 A 4/8页 7 同的矢量作为d轴，电机的数学模型会得到不同的简化，但一般的我们选择转子磁链矢量 为d轴，因为在这个旋转坐标系中，定子电流中与转子磁链平行的励磁分量和与转子磁链 正交的转矩分量能得到真正的解耦，称为转子磁场定向。本发明也是基于转子磁场定向的 方法，同时对于转子磁链方位的估算，本发明采用间接磁场定向的方法，即通过定子电流的 转矩分量来估。
23、算转子磁链的旋转角度。这种间接磁场定向的好处是磁链角度估算方便，电 机可以从零转速起动，而且在大功率交流传动中较实用。 附图说明 0039 图1为两相旋转坐标系中定子电压矢量、定子电流矢量图。 0040 图2为基于平均功率反馈的变频器控制框图。 0041 图3为未加入平均功率反馈控制时，两台变频器的相同一相之间的环流。 0042 图4为未加入平均功率反馈控制时，两台变频器的有功功率比较。 0043 图5为未加入平均功率反馈控制时，两台变频器的无功功率比较。 0044 图6为加入平均功率反馈后，两台变频器的相同一相之间的环流。 0045 图7为加入平均功率反馈后，两台变频器的相同一相电流比较。 。
24、0046 图8为加入平均功率反馈后两变频器有功功率的整体对比。 0047 图9为加入平均功率反馈后两变频器加速完毕时的有功功率细节对比。 0048 图10为加入平均功率反馈后两变频器突加满载时的有功功率细节对比。 0049 图11为加入平均功率反馈后两变频器无功功率的整体对比。 0050 图12为加入平均功率反馈后两变频器加速完毕时的无功功率细节对比。 0051 图13为加入平均功率反馈后两变频器突加满载时的无功功率细节对比。 0052 图中：1、第一比较器，2、转速调节器，3、第一加法器，4、有功功率调节器，5、第二比 较器，6、转矩指令到转矩电流指令转换模块，7、第一除法器，8、第三比较器。
25、，9、转矩电流调 节器，10、两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器，11、PWM脉冲产生模块，12、三相 静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器，13、电机，14、测速装置，15、平均有功功率和 无功功率计算模块，16、有功功率和无功功率计算模块，17、第四比较器，18、励磁电流调节 器，19、第二加法器，20、第五比较器，21、无功功率调节器，22、转差加速度计算模块，23、第 二除法器，24、第三加法器，25、积分器，26、变频器逆变模块。 具体实施方式 0053 一种基于平均功率反馈的变频器控制方法，变频器并联系统中的每个变频器，通 过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器将变。
26、频器的实际三相输出电流变为在 旋转坐标系中两相相对静止电流，然后结合控制器得到两相旋转坐标系中的参考控制电 压，得到系统中单个变频器自身的有功功率和无功功率；变频器并联系统中的每个变频器 都接收系统中其它并联的变频器自身的有功功率和无功功率信息，并计算变频器并联系统 的平均有功功率和平均无功功率；系统中的每个变频器按照平均有功功率和无功功率来调 节其自身的有功功率和无功功率，使得每个变频器符合变频器并联系统功率分配。 0054 系统中的每个变频器按照平均有功功率来调节其自身的有功功率时，将自身的有 功功率和系统的平均有功功率进行反馈调节，使自身的有功功率跟踪系统的平均有功功 说 明 书CN 1。
27、02820843 A 5/8页 8 率，其反馈调节量作为转矩补偿量，合成到由转速调节器得到转矩指令值中，得到补偿后的 转矩指令值，以此补偿后的转矩指令值得到两相旋转坐标系下的转矩电流指令值和估算的 转差角速度，转矩电流指令值经电流闭环调节，得到补偿后的转矩参考电压；系统中的每个 变频器按照平均无功功率来调节其自身的无功功率时，将自身的无功功率和系统的平均无 功功率进行反馈调节，使自身的无功功率跟踪系统的平均无功功率，其反馈调节量作为两 相旋转坐标系下的励磁电压补偿量，合成到由励磁电流调节器得到励磁参考电压值中，得 到补偿后的励磁参考电压；将得到的补偿后的转矩参考电压、补偿后的励磁参考电压，通过。
28、 两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器进行转换，转换后的参考电压生产PWM脉 宽以控制变频器。 0055 高性能的变频器一般采用磁场定向的方式对电机进行控制，即将电机内部的某个 物理量固定在一个旋转的坐标系的一个轴上，如将电机的定子磁链矢量、气隙磁链矢量或 转子磁链矢量所在的位置设为d轴，与之正交的方向设为q轴，由于这些矢量在空间中都是 以电机同步转速旋转，所以由它们确定的坐标系在空间中也是以同步转速旋转。选用不同 的矢量作为d轴，电机的数学模型会得到不同的简化，但一般的我们选择转子磁链矢量为d 轴，因为在这个旋转坐标系中，定子电流中与转子磁链平行的励磁分量和与转子磁链正交 的转矩分量能。
29、得到真正的解耦，称为转子磁场定向。本实施例也是基于转子磁场定向的方 法，同时对于转子磁链方位的估算，本实施例采用间接磁场定向的方法，即通过定子电流的 转矩分量来估算转子磁链的旋转角度。这种间接磁场定向的好处是磁链角度估算方便，电 机可以从零转速起动，而且在大功率交流传动中较实用。它具体包括以下步骤： 0056 1）获得变频器实际有功功率P、实际无功功率Q和平均有功功率P ave 、平均无功功 率Q ave ： 0057 检测变频器的输出三相电流i a 、i b 、i c ； 0058 三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器以转子磁链矢量为d轴建立转 子磁场定向的旋转dq坐标系，将三相电流i。
30、 a 、i b 、i c 转换得到d轴实际电流i d 和q轴实际 电流i q ； 0059 功率计算单元根据d轴实际电流i d 、q轴实际电流i q 、q轴电压参考值d轴电压 参考值计算变频器的实际有功功率和实际无功功率； 0060 平均功率计算模块接收所有并联变频器的实际有功功率和实际无功功率，计算整 个变频器并联系统的平均有功功率P ave 和平均无功功率Q ave ； 0061 2）获得q轴电压参考值 0062 第一比较器将检测到的电机实际转速与设定的电动机指令转速 * 进行比较， 第一比较器比较后所得到的速度差经转速调节器后，得到转矩指令T * ； 0063 同时变频器的实际有功功率P。
31、和平均有功功率P ave 通过第二比较器相比较，第二 比较器比较后的差值送入有功功率调节器输出控制量T； 0064 将转矩指令T * 和控制量T通过第一加法器相加得到校正后的转矩指令T * ； 0065 转矩指令T * 与电动机的励磁电感L m 和转子电感L s 在转矩指令到转矩电流指令 转换模块中进行运算后，再通过第一除法器与转子磁链值相除，得到与磁场坐标轴平行 的q轴电流指令值 说 明 书CN 102820843 A 6/8页 9 0066 q轴电流指令值和与q轴实际电流i q 通过第三比较器比较，第三比较器比较后的 差值输出送到转矩电流调节器中，转矩电流调节器输出电动机的q轴电压参考 0。
32、067 3）获得转子磁链的空间角度 0068 步骤2）中得到的q轴电流指令值在转差加速度计算模块中与励磁电感L m 和转 子时间常数T r 进行运算，运算的结果通过第二除法器与转子磁链值相除，得到电动机的 转差角频率指令值 0069 转差角频率指令值与实际转速通过第二加法器相加，得到转子磁链的旋转角 速度 0070 转子磁链的旋转角速度通过积分器进行积分，得到转子磁链的空间角度 0071 4）获得d轴电压参考值 0072 d轴电流指令值与d轴实际电流i d 通过第四比较器比较，第四比较器比较后的差 值输出送到励磁电流调节器中，励磁电流调节器输出电动机的d轴电压参考未修正值 0073 同时变频器。
33、的无功功率Q和平均有功功率Q ave 通过第五比较器相比较，第五比较 器比较后的差值送入无功功率调节器，无功功率调节器输出的控制量和d轴电压参考未修 正值通过第三加法器相加得到校正后的d轴电压参考值 0074 5）将所获得的q轴电压参考值转子磁链的空间角度和d轴电压参考值送到 两相旋转坐标系到三相静止坐标系的坐标变换器，得到在三相静止坐标系下的三相电压参 考控制电压 0075 通过PWM脉冲产生模块变为驱动脉冲，控制变频器的逆变模块。 0076 如图1所示，在转子磁场定向的旋转dq坐标系中，电动机的转子磁链 r 被定向 在d轴上，电动机的输入功率因数角为，故定子电压矢量和定子电流矢量的夹角为。。
34、 定子电压矢量和定子电流矢量分别在d轴和q轴上进行投影，得到u d 、u q 、i d 、i q 。按照有 功功率和无功功率定义， 0077 有功功率为： 0078 无功功率为： 0079 通过式（1）和（2），我们就能得到由定子电压矢量和定子电流矢量产生的有功功 率和无功功率。 0080 由于变频器输出到电机定子的定子电压波形为PWM方波，如要通过这些PWM方波 得到电机定子电压矢量，需要低频滤波电路，从而使得到定子电压矢量与实际的定子电压 矢量相比存在严重的相位滞后和幅值衰减。实际上，若控制正常，控制器内的参考定子电压 矢量和实际变频器输出的定子电压矢量之间仅存在一个放大倍数关系和与一个开。
35、关周期 的延时。因此，我们用参考定子电压矢量代替实际变频器输出的定子电压矢量来参与式（1） 和（2）的计算。 0081 具体实施如图2所示，变频器的输出三相电流i a 、i b 、i c 通过电流检测设备得到，将 这三相电流i a 、i b 、i c 送入三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换器12中，将三相电 说 明 书CN 102820843 A 7/8页 10 流i a 、i b 、i c 转换为在旋转坐标系中的d轴实际电流i d 和q轴实际电流i q 。将得到的d轴 实际电流i d 和q轴实际电流i q 和q轴电压参考d轴电压参考送入功率计算单元16， 得到变频器的实际有功功率P和实。
36、际无功功率Q。同时变频器的控制器接受所有并联的变 频器送来的有功功率P i （i1n，n为并联变频器数目）和无功功率Q i ，通过平均功率计算 模块15得到整个变频器并联系统的平均有功功率P ave 和平均无功功率Q ave 。 0082 电动机13的转速通过测速装置14得到，与控制器的电动机13指令转速 * 通过第一比较器1进行比较，第一比较器1比较后所得到的速度差经转速调节器2后，得到 转矩指令T * 。同时变频器的实际有功功率P和平均有功功率P ave 通过第二比较器5相比较， 差值送入有功功率调节器4，调节器输出控制量T和转矩指令T * 通过第一加法器3相加 得到校正后的转矩指令T *。
37、 。转矩指令T * 与电动机13的励磁电感L m 和转子电感L s 在 转矩指令到转矩电流指令转换模块6中进行运算后，再通过第一除法器7与转子磁链值 相除，得到与磁场坐标轴平行的q轴电流指令值在转差加速度计算模块22中与励磁电 感L m 和转子时间常数T r 进行运算，并通过第二除法器23与转子磁链值相除，得到电动机 13的转差角频率指令值与实际转速通过第三加法器24相加，得到转子磁链的旋 转角速度通过积分器25进行积分，得到转子磁链的空间角度 0083 q轴电流指令值还通过第三比较器8，与q轴实际电流i q 相比较，第三比较器8的 输出送到转矩电流调节器9中，转矩电流调节器9的输出为电动机1。
38、3的q轴电压参考同 理d轴电流指令值还通过第四比较器17，与d轴实际电流i d 相比较，第四比较器17的输 出送到励磁电流调节器18中，励磁电流调节器18的输出为电动机13的d轴电压参考 同时变频器的实际无功功率Q和平均有功功率Q ave 通过比较器20相比较，差值送入无功功 率调节器21，调节器输出控制量和d轴电压参考通过第二加法器19相加得到校正后的d 轴电压参考 0084 将d轴电压参考q轴电压参考转子磁链的空间角度送到两相旋转坐标系 到三相静止坐标系的坐标变换器10，得到在三相静止坐标系下的三相电压参考控制电压 控制器通过PWM脉冲产生模块11，将变为驱动脉冲，控制变频器的逆 变模块2。
39、6。 0085 通过本实施例所描述的控制方法，变频器的功率均分效果理想，变频器输出电流 相互平衡。以两台45kW变频器并联运行，带动一台75kW电机为例，变频器首先加速启动， 加速完毕后空载运行一段时间，然后突加电机的满载。 0086 首先不加基于平均功率反馈的控制。图3是两台变频器相同一相输出电流波形相 减后得到的环流值，可见两个变频器之间的环流随着时间逐渐增大，最终使其中的一台变 频器过流保护。从图4和图5的两台变频器的有功功率和无功功率比较可知，两台变频器 的功率在启动之后就逐渐开始偏离，最后一台变频器输出整个并联系统的有功功率和无功 功率，而一台变频器则是输出很小有功功率和吸收无功功率。
40、。 0087 在加入基于平均功率反馈的控制后。图6是两台变频器的一相环流值，可见两个 变频器之间的环流除了在加速结束和突加负载的瞬间有所增加之外，在稳态过程中都保证 说 明 书CN 102820843 A 10 8/8页 11 在零安培左右。图7是这两变频器同一相输出电流波形，可见这两路电流幅值、相位完全相 同。图8-10是两台变频器有功功率比较及其细节图，可见除了加速结束和突加负载的过程 中有功功率略有偏差外，在稳态过程中几乎完全一致。图11-13是两台变频器无功功率比 较及其细节图，也是在加速结束和突加负载的过程中无功功率略有偏差外，在稳态过程中 几乎完全一致。 0088 其中图3-图13。
41、的l1表示第一变频器，l2表示第二变频器。 说 明 书CN 102820843 A 11 1/7页 12 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102820843 A 12 2/7页 13 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102820843 A 13 3/7页 14 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102820843 A 14 4/7页 15 图7 说 明 书 附 图CN 102820843 A 15 5/7页 16 图8 图9 说 明 书 附 图CN 102820843 A 16 6/7页 17 图10 图11 说 明 书 附 图CN 102820843 A 17 7/7页 18 图12 图13 说 明 书 附 图CN 102820843 A 18 。