现场总线在并联逆变电源系统中的应用

　　随着现代社会经济的迅猛发展，对供电系统的容量和可靠性提出了更高的要求。传统的集中供电模式由于其成本高、可靠性差已被证明不能满足需要，新型的分布式供电模式成为当今电源技术发展的趋势，它促使逆变电源向智能化，数字化的方向发展。为了实现稳定可靠的分布式电源系统，逆变器的并联技术显得尤为重要。现场总线技术最早用于过程控制领域，现在已渐渐成为工业自动化领域的热点，将现场总线技术应用在逆变电源系统上，无疑将更好地实现该系统的智能化。

　　1 逆变器并联技术分析

　　多台逆变器并联运行时应满足下列条件：各逆变器的交流输出电压要保证同频、同相、同幅，否则就会在各逆变器之间引起环流，影响系统的稳定运行，甚至造成严重的事故。下面以2台逆变电源对同一负载供电为例进行分析，等效电路图如图1所示。

　　设X1=X2，则由上述公式可得出结论：在逆变电源系统中，各逆变单元的相位角之差将导致有功功率的差异，从而形成有功环流;各逆变单元输出电压的幅值差将导致无功功率的差异，从而形成无功环流。在相位同步的前提下，本文提出了一种利用现场CAN总线来实现逆变电源系统各逆变单元均流的方案。

　　2 现场CAN总线简介

　　控制器局部网(Controller Area Network，CAN)是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。

　　CAN总线是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1 MB/s。它的总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等工作。CAN采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免总线冲突。CAN节点在出现严重错误的情况下，具有自动关闭输出的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响。

　　CAN通信协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点是：可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块。这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，同时8个字节不会占用过长的总线时间，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。