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数字电源系统多机并联环流抑制与均流控制.docx
资料介绍
数字电源系统多机并联环流抑制与均流控制
1 多机并联系统概述
多台逆变器并联运行是提升系统容量与可靠性的关键技术，广泛应用于数据中心、微电网、储能系统等场景。基于STM32G474的逆变器多机并联系统通过CAN总线或RS485通信实现多机互联，构建N+1冗余并联系统。多机并联的核心技术挑战包括：功率均分精度（不平衡度≤±5%）、环流抑制（环流≤额定电流的3%）、同步控制（相位同步精度≤0.1°）、冗余切换（单机故障自动切除，切换时间≤10ms）。多机并联系统支持最多8台并联，单机故障时自动切除不影响系统运行。并联控制策略采用下垂控制+均流母线控制的混合方案，兼顾动态响应与稳态精度。
2 并联拓扑结构
并联系统的拓扑结构与通信架构：
2.1 集中式控制：一台主机作为主控制器，通过CAN总线向各从机发送统一的电压参考指令与同步信号。控制精度高，但存在单点故障风险。主机故障时，从机自动切换至下垂控制模式（降级运行）。集中式控制适用于5台以下并联系统。
2.2 分布式控制：各逆变器地位平等，通过CAN总线互相交换功率信息，各自计算功率均分量。无单点故障，可靠性高，但控制算法复杂。分布式控制适用于5台以上并联系统，支持热插拔。
2.3 主从式控制：正常运行时主机主导控制，主机故障时从机自动选举新的主机。综合了集中式与分布式优点，推荐用于5台以上并联系统。主机选举算法：基于设备ID或运行时间，选举时间≤100ms。
2.4 通信架构：CAN总线通信速率500kbps，通信协议CANopen。数据帧类型：同步帧（10ms周期，相位同步信号）、功率数据帧（10ms周期，各机有功/无功功率）、状态帧（100ms周期，各机运行状态/故障信息）。通信冗余：双CAN总线，单总线故障时自动切换。
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