它以高速数字信号处理器TPS320F240为核心，通过外扩12位高速A/D转换器检测输出的电压、电流，并基于瞬时无功功率理论[8]，计算出逆变电源的输出有功功率P及无功功率Q，通过下垂法计算出频率f及幅值U，然后合成正弦电压指令，经12位D/A转换后送至高性能逆变电源，此高性能逆变电源按照给定的电压指令输出正弦电压。
要实现有功电流及无功电流的均分，减小逆变器之间的环流，必须提高逆变电源频率及幅值的控制精度，尤其是频率的控制精度。本文所采用的控制方案中，DSP的时钟晶振为20MHz，DSP发出的电压指令的频率调节分辨率约为20万分之一，足以保证逆变器的有功功率的均分及有功下垂调节器的稳定性；DSP发出的电压指令的幅值调节分辨率约为四千分之一，足以保证无功功率均分及无功下垂调节器的稳定性。
高性能逆变电源作为电压给定指令的执行者，具有高稳定性、高稳压精度、输出高正弦度。它采用一种新颖的控制方案，此方案结构简单，仅有2个简单PI调节环：瞬时电压波形外环、高速电容电流内环。瞬时电压外环保证输出电压的跟踪精度，高速、低稳态误差的电容电流内环可以克服因负载波动或扰动电压对输出波形的影响，使得逆变电源实现了输出电压接近纯正弦，并且非线性负载适应能力强，在二极管整流负载条件下输出电压谐波总畸变率（THD）仅为0.17%，动态响应速度快，突加减负载时调节过程小于200μs，输出电压精度优于0.1%。由高性能逆变电源并联组成的电源系统，具有很强的负载适应能力。
由于采用瞬时电压波形外环的高性能逆变电源，在逆变器并联系统中，线路阻抗不可缺少，否则，逆变器的瞬时电压波形外环会失效，使逆变器不能正常工作。在实际的逆变电源并联系统中，每台逆变电源的输出串入了一个适当的阻抗。串入线路阻抗将导致非线性负载的电压波形有一定畸变，但它可以抑制并联运行的各台逆变电源间因谐波电压的差异而产生的谐波环流，同时也使得并联的各台逆变电源能够均分因非线性负载而产生的负载谐波电流及失真功率，从而不必在控制上考虑负载谐波电流及失真功率的均分。
5 实验结果
根据本文提出的数模混合型逆变电源无线并联控制方案，制作了2台逆变电源的无线并联系统，每台逆变电源的主要参数如下：容量为1.5kVA；开关频率为20kHz；空载输出电压为110V；空载输出电压频率为50Hz；串联线路阻抗为0.2mH。图5~8为相关的实验波形。
图5为单台高性能逆变电源（不包含因并联而串入的输出电抗器）在突加减桥式整流滤波负载时的输出电压波形及输出电流波形。从图5可以看出：高性能逆变电源在突加减桥式整流滤波负载时，输出电压波形基本保持不变（实际测量空载及加载时的输出电压有效值均约为110V），并且在突加减负载时，输出电压的动态调整过程十分短暂（实际测量调节时间为200μs）, 加载后输出电压的THD为0.17%（表1为谐波含量表）。
图6为两台逆变电源并联时的空载环流波形，实际测量空载环流的有效值约为0.1A，仅为额定输出电流的0.7％。
图7为突加减阻性负载时2台并联逆变电源的输出电流波形，加载时2台逆变电源的输出电流有效值分别为3.71A和3.89A。图8为突加减桥式整流滤波负载时2台并联逆变电源的输出电流波形，加载时2台逆变电源的输出电流的峰－峰值分别为32.1A和31.4A。可以看出，负载电流均分的效果很好，但是还存在一定的差异，这是由于DSP晶振频率的差异、电流采样电阻的差异，以及电流传感器的零点漂移、线路阻抗的不平衡等因素引起的。如果提高逆变电源的空载频率f0 和空载电压幅值U0 一致性，以及检测、控制环节的精度，还可进一步提高均流效果。然而，不平衡的线路阻抗对无功功率的均分影响值得进一步深入研究。
6 结论
本文阐述了无线并联的原理，并分析了并联系统环流的产生及其特性， 从而提出了基于高性能逆变电源的无线并联控制方案。高性能SPWM逆变电源，其控制方式为采用双PI调节器的带电容电流反馈的瞬时电压波形控制，为实现高性能SPWM逆变电源无互联信号线并联奠定了基础。各台逆变电源之间的并联控制方式以DSP为核心，采用瞬时无功功率理论及逆变电源的外特性下垂法，即输出电压的幅值及频率下垂法，实现了逆变电源的无互联信号线并联运行，得到了满意的实验结果。
