电力电子分布式控制体系

    系统中采用PEBB模块的个数取决于：1) PEBB模块自身的结构；2)控制对象的类型及其功率等级。实际上控制对象的类型及其功率等级又决定了PEBB模块的结构。对应不同功率水平，PEBB可以采用三种不同的形式：1)大功率时，PEBB需采用开关单元和无源器件来构建；2)中等功率下，采用桥臂结构；3)小功率时则可以是一个完整的变换器电路。以六相电机为例，如果功率是兆瓦级的，其PEBB模块采用桥臂结构，那么需6个PEBB模块；如果功率只有几个千瓦，其PEBB模块采用完整的变换器结构，一般包含3个桥臂，那么只需2个PEBB模块。图3为基于PEBB模块的电力电子分布式控制体系，图中功率开关模块(power block, PB)和HM集成在一起就是PEBB模块。PEBB模块的个数决定了AM模块的个数。AM通过接口I1实现与HM、其他AM之间的通信。接口I1的带宽要求比较高，所以可采用光纤作为通信介质，网络拓扑一般为环形。这部分的通信实现是一个难点。在所有的AM当中设置一个主节点，其他为从节点。接口I1要求的实时性比较高，作为一个措施，可设置一个同步时钟信号。即从节点AM输出时钟信号，其他从节点AM取主节点的时钟为输入时钟，所有的AM都在同一时钟频率下工作，这是解决好同步问题的关键。


    SM通过接口I2实现与AM、其他SM之间的通信。接口I2的带宽要求不高，实时性的要求也不高，所以可选的通信技术范围比较宽，甚至可以采用一般的网络技术TCP/IP协议。

    基于PEBB模块的电力电子分布式控制系统借鉴了FCS系统的设计思想，两者有些类似，但是应用场合和控制对象不同。FCS主要是为化工设备提供分布式过程自动化控制，而电力电子分布式控制系统是为电力电子设备提供分布式实时自动化控制。这就意味着电力电子分布式控制的处理速度必须更快。同时，因为时间常数更小，所以系统同步问题变得很突出。分布式控制器的噪声敏感性也是另一个要考虑的问题。因为控制器更接近功率变流器，也就更接近噪声源，所以系统的抗噪声性能对系统的稳定性和鲁棒性影响很大。

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