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(N+X)热插拔并联简介
　

(N+X)热插拔并联简介

(N+X)热插拔应用前景

CAN通讯总线介绍

信息技术的迅速发展，对其供电系统的容量、性能和可靠性要求越来越高，也推动着电力电子技术的研究不断深入，研究领域不断拓宽。多模块并联实现大容量电源被公认为当今电源变换技术发展的重要方向之一。多个电源模块并联，分担负载功率，各个模块中主开关器件的电流应力大大减小，从根本上提高可靠性、降低成本。同时，各模块的功率容量减小而使功率密度大幅度提高。另外，多个模块并联，可以灵活构成各种功率容量，以模块化取代系列化，从而缩短研制、生产周期和降低成本，提高各类开关电源的标准化程度、可维护性和互换性等。
　  80年代国外开始研究DC/DC变换器并联运行技术，现已取得实用性的成果，而新的均流技术、系统稳定性等方面的研究仍在不断深入。同主电路和控制电路的研究发展过程一样，逆变器并联运行技术的研究也是在借鉴DC/DC并联技术的基础上不断深入。但由于是正弦输出，其并联运行远比直流电源困难，首先要解决三个问题：
  （1）两台或多台投入运行时，相互间及与系统的频率、相位、幅度必须达到一致或小于容许误差时才能投入，否则可能给电网造成强烈冲击或输出失真。而且并联工作过程中，各逆变器也必须保持输出一致，否则，频率微弱差异的积累将造成并联系统输出幅度的周期性变化和波形畸变；相位不同使输出幅度不稳。
  （2）功率的分配包括有功和无功功率的平均分配，即均流包括有功和无功均流。直流电源的均流技术不能直接采用。
  （3）故障保护。除单机内部故障保护外，当均流或同步异常时，也要将相应逆变器模块切除。必要时还要实现不中断转换。

目前，实现逆变器并联运行的几类典型方法有：

    主从模块法

    由一个电压控制PWM逆变器（VCPI）单元、数个电流控制PWM逆变器（CCPI）单元（功率单元）和功率分配中心（PDC）单元组成并联系统,见图-2。

缺点：

1）VCPI、CCPI和PDC是不同性质的模块单元，构成复杂，不能完全实现系统冗余，存在重大故障瓶颈现象。

2）由于任一单元脱离系统后，系统剩余模块无法自动均担负载

     图-2  主从模块并联原理图

    热同步并机技术

    采用独特的自适应调控技术，每台UPS只需检测自己的输出电压、电流、相位和功率的变化状态，就能实现同步和均流。它本质上属于“外特性下垂法”的一种简化形式。

缺点：算法实现复杂，对模块参数的一致性要求较高。

无主从同步均流技术

在分析和借鉴逆变器现有并联方法的基础上，我们采用一种基于先进的电流型瞬时反馈的控制技术完成我司的（N+X）热插拔模块并联逆变电源系统。其实现要点是：

各个逆变器模块的基准信号发生电路之间通过局部反馈（同步信号）实现基准信号的同步（同频、同相、同幅），为各模块提供公共的基准信号；各模块电压调节器的输出信号共同作用生成各模块公共的电流基准；

    此并联系统突出的结构特点是：
  1）电压基准同步环节和电流基准生成环节分散在各个逆变器模块中，各模块完全等价；
  2）构成并联系统时不用附加额外的控制模块，通过模块间的少量信号线（2～3条）实现输出同步和均流；
  3）理论上可以任意数目模块并联，也可单机运行。

其优良的控制性能体现在：

  a、并联系统的动、静态性能不低于单模块设计性能；

  b、各模块电感电流的均衡程度基本上只取决于各模块电流反馈系数的一致性。