并聯(lián)式能量回饋技術(shù)背景

比如，在VVVF系統(tǒng)中，在重物下放的過程中，重物的勢能會轉(zhuǎn)換成電能儲存在VVVF的直流電容中，這部分電能可以通過回饋裝置變換為和電網(wǎng)同步的交流電能回送到交流電網(wǎng)，從而可以再次利用。

1、能量回饋裝置分類

能量回饋裝置從結(jié)構(gòu)上分為串聯(lián)式回饋和并聯(lián)式回饋兩種。串聯(lián)式是指回饋裝置和VVVF串聯(lián)使用，并聯(lián)式指回饋裝置和VVVF并聯(lián)使用。

2、串聯(lián)式能量回饋

串聯(lián)式能量回饋的代表是我們通常說的“有源前端整流和逆變”AFE（Active Front End），已經(jīng)至少有40年的應用歷史。一般地，串聯(lián)式能量回饋有整流和回饋（逆變）兩個功能，或者至少有整流的功能。

3、并聯(lián)式能量回饋

并聯(lián)式能量回饋是一個新的設計思想，他的功能只是把再生電力回饋到電網(wǎng)，沒有整流功能。VVVF的整流功能任然由原來系統(tǒng)的整流器提供?？梢栽谝延械腣VVF系統(tǒng)中并聯(lián)使用，不需要對VVVF系統(tǒng)做任何的改變。

并聯(lián)能量回饋也稱之為“Plug & Playregeneration inverter”PPRI。

還有另外一種“多脈沖”的回饋方式，因為回饋的電流不是正弦波，有非常大的諧波，不是主要的發(fā)展方向，這里就不列入比較。

1、并聯(lián)式能量回饋和串聯(lián)式能量回饋由于結(jié)構(gòu)上的不同，帶來了顯著區(qū)別：

（1）對用戶而言，并聯(lián)式能量回饋只需要承擔再生電能的負荷，不需要考慮整流負荷，所以成本和體積都大大減小。

（2）并聯(lián)式能量回饋可以在已經(jīng)運轉(zhuǎn)的VVVF上直接并聯(lián)使用，不需要進行設備改造。

2、技術(shù)特別點

（1）兩種能量回饋方式，使用的基本運算理論是不一致的。

（2）并聯(lián)式能量回饋需要使用更多的技術(shù)，需要解決系統(tǒng)環(huán)流的問題。通常的矢量算法在并聯(lián)回饋中不能直接使用。因為矢量能量回饋算法中“環(huán)流的存在是固有的”。

（3）并聯(lián)式能量回饋需要解決兩個問題：第一，和普通整流器并聯(lián)所產(chǎn)生的環(huán)流問題；第二，幾個并聯(lián)式回饋“并聯(lián)運行”所產(chǎn)生的環(huán)流問題。這需要采用新的控制算法。

1、并聯(lián)安全限制

能量回饋部分必須有自檢功能，有故障時，主回路開關(guān)不能閉合，不能發(fā)生故障擴大。

2、PPRI必須具備單向阻斷

（1）能量回饋設備任何時候不能向變頻器供電。

（2）變頻器向能量回饋單元的饋電是單方向的。

3、交流脫離

（1）當能量回饋部分沒有準備就緒時，交流開關(guān)必須是分離的。

（2）當能量回饋部分有任何不可恢復故障時，交流開關(guān)必須是分離的。

（3）在停機，缺相，電源故障時，確保在孤島效應的允許時間限制以外，交流開關(guān)是分離的。以確保能量回饋裝置和交流電網(wǎng)的物理分離。

4、保險絲

能量回饋發(fā)生故障時，不能把故障擴大至變頻器部分。

5、空氣開關(guān)

（1）能量回饋的和商業(yè)電源任何時候可以可靠分離。

（2）維修和裝卸時必須分離交流電源。

6、輸出噪聲

能量回饋設備不能干擾通信系統(tǒng)和編碼器的工作。

6.1電壓畸變

能量回饋設備的使用不能造成電網(wǎng)電壓的變形或者波動。

6.2電流畸變

能量回饋設備的諧波電流注入量必須在允許范圍內(nèi)，諧波含量5%是一個較高的技術(shù)指標，滿足絕大部分使用場合。

7、接地要求

（1）滿足安全要求。

（2）滿足噪聲要求。

8、孤島效應

設備必須滿足孤島安全要求。

（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：

（2）并聯(lián)回饋與變頻器的連接：