大功率高壓直流電源的并聯(lián)均流控制策略優(yōu)化

大功率高壓直流電源在電解電鍍、高壓靜電除塵等領(lǐng)域需通過多模塊并聯(lián)實(shí)現(xiàn)千瓦級甚至兆瓦級功率輸出，而均流控制效果直接影響模塊壽命與系統(tǒng)穩(wěn)定性。傳統(tǒng)下垂控制策略存在靜態(tài)均流誤差大的問題，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，各模塊輸出電流偏差可達(dá) 10% 以上，易導(dǎo)致個(gè)別模塊過載損壞，因此優(yōu)化并聯(lián)均流控制策略至關(guān)重要。
優(yōu)化需從三個(gè)維度展開：一是提升均流精度，二是增強(qiáng)負(fù)載適應(yīng)性，三是提高系統(tǒng)冗余性。針對傳統(tǒng)下垂控制的靜態(tài)誤差，提出自適應(yīng)下垂控制算法，通過實(shí)時(shí)檢測各模塊輸出電流，動(dòng)態(tài)調(diào)整下垂系數(shù)，將均流誤差控制在 3% 以內(nèi)；考慮到高壓場景下負(fù)載可能呈現(xiàn)非線性特性（如電解槽負(fù)載隨溫度變化），引入模糊 PID 控制，通過模糊規(guī)則動(dòng)態(tài)調(diào)整 PID 參數(shù)，避免負(fù)載變化導(dǎo)致的均流失穩(wěn)；為提升冗余性，采用分布式均流控制架構(gòu)，各模塊通過 CAN 總線實(shí)現(xiàn)信息交互，無需主控制模塊，當(dāng)某一模塊故障時(shí)，其余模塊可自動(dòng)調(diào)整輸出，確保系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行。
在硬件設(shè)計(jì)上，采用霍爾電流傳感器實(shí)現(xiàn)高精度電流采樣，采樣精度可達(dá) ±0.5%，為均流控制提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐；同時(shí)優(yōu)化模塊間的絕緣設(shè)計(jì)，采用環(huán)氧樹脂灌封工藝，確保高壓環(huán)境下模塊間的電氣隔離。某大型電解鋁生產(chǎn)線應(yīng)用該優(yōu)化策略后，8 臺 100kW 高壓直流電源并聯(lián)運(yùn)行，均流誤差穩(wěn)定在 2.5% 以下，模塊故障率從 15% 降至 3%，生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行時(shí)間延長至 180 天以上，顯著提升了生產(chǎn)效率。