大功率高壓直流電源的并聯均流控制策略優化

大功率高壓直流電源在電解電鍍、高壓靜電除塵等領域需通過多模塊并聯實現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穩定性。傳統下垂控制策略存在靜態均流誤差大的問題，當負載變化時，各模塊輸出電流偏差可達 10% 以上，易導致個別模塊過載損壞，因此優化并聯均流控制策略至關重要。
優化需從三個維度展開：一是提升均流精度，二是增強負載適應性，三是提高系統冗余性。針對傳統下垂控制的靜態誤差，提出自適應下垂控制算法，通過實時檢測各模塊輸出電流，動態調整下垂系數，將均流誤差控制在 3% 以內；考慮到高壓場景下負載可能呈現非線性特性（如電解槽負載隨溫度變化），引入模糊 PID 控制，通過模糊規則動態調整 PID 參數，避免負載變化導致的均流失穩；為提升冗余性，采用分布式均流控制架構，各模塊通過 CAN 總線實現信息交互，無需主控制模塊，當某一模塊故障時，其余模塊可自動調整輸出，確保系統持續運行。
在硬件設計上，采用霍爾電流傳感器實現高精度電流采樣，采樣精度可達 ±0.5%，為均流控制提供準確數據支撐；同時優化模塊間的絕緣設計，采用環氧樹脂灌封工藝，確保高壓環境下模塊間的電氣隔離。某大型電解鋁生產線應用該優化策略后，8 臺 100kW 高壓直流電源并聯運行，均流誤差穩定在 2.5% 以下，模塊故障率從 15% 降至 3%，生產線連續運行時間延長至 180 天以上，顯著提升了生產效率。