[發明專利]一種在線式高頻UPS的逆變控制方法

有效

• 申請號: 201310229822.2
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103337976A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 劉志軍;陳恒留
• 申請（專利權）人: 深圳市晶福源電子技術有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術領域

本發明涉及逆變控制領域，尤其是一種在線式高頻UPS的逆變控制方法。

背景技術

隨著社會經濟的發展，社會各部門對供電系統的可靠性和供電質量提出了越來越高的要求。UPS（Uninterruptible?Power?System）不間斷電源作為一種提高供電可靠性和供電質量的電力設備，越來越普遍的應用于工廠、銀行、機房和數據中心等對供電要求較高的場合。UPS的逆變部分是只解決定UPS輸出波形和輸出穩定性的關鍵部分。隨著數字控制技術和數字芯片的發展，傳統的模擬控制越來越多的采用數字控制來實現。UPS逆變控制也越來越多的采用DSP數字控制來實現。

傳統的逆變器控制方法多采用逆變電壓外環電感電流內環的雙PI控制或外環PI內環P控制方式。PI控制存在一些固有的問題，比如對交流參考的跟蹤不能做到無靜差，在實際應用中PI參數比較難以整定，此外采用PI控制的UPS帶非線性負載時逆變電壓波形會有較大的畸變。單一控制方式在實際應用中往往做不到優良的控制效果，引入新的控制算法和多種復合控制算法成為UPS電源控制的一種趨勢。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是：提供一種高精度、響應快、穩定的在線式高頻UPS的逆變控制方法。

本發明所采用的技術方案是：一種在線式高頻UPS的逆變控制方法，包括以下步驟：

A、DSP芯片內部發出一個逆變控制的參考電壓，參考電壓和輸出電壓經過DSP處理后的輸出信號再減去直流分量控制量，從而得到誤差信號；

B、誤差信號經過重復控制器處理后得到的信號疊加到誤差信號，從而得到修正后的誤差信號；

C、修正后的誤差信號依次經過比例諧振控制和限幅后得到的信號作為電流環參考值；

D、將電流環參考值與電路采樣電感電流運算取誤差以后的信號經過比例運算得到電流環輸出信號；

E、電流環輸出信號疊加一個占空比前饋量從而得到控制信號，并將控制信號控制ePWM發波模塊發出PWM驅動波形。

進一步，所述步驟A中的參考電壓為標準正弦參考電壓。

進一步，所述步驟A中參考電壓和輸出電壓經過DSP處理的過程為：將參考電壓和輸出電壓均放大相同的倍數后取差值。

進一步，所述步驟B中重復控制器采用嵌入式重復控制結構。

進一步，所述步驟B中重復控制器的重復控制傳遞函數為y(z)e(z)=Krz-N+r1-Qz-N.]]>

進一步，所述DSP芯片的開機采用軟啟動方式。

進一步，所述DSP芯片的關機采用用于減小硬件沖擊的關機邏輯。

本發明的有益效果是：本發明采用比例諧振控制加嵌入式重復控制的復合控制方案，逆變輸出電壓波形能夠精確跟蹤正弦參考，穩壓精度高；帶阻性負載和非線性負載的諧波都能夠得到很好的控制，逆變電壓波形正弦度好；開關機過程分別采用軟啟動和關機邏輯，在逆變器啟動和關閉時都能夠平穩過渡，防止了逆變啟動和關機時對硬件造成較大的沖擊；該方法不僅適用于三相大功率在線式高頻UPS系統中的逆變部分的數字控制，也適用于單相在線式高頻UPS的逆變控制。

附圖說明

圖1為本發明的硬件結構示意圖；

圖2為本發明控制方法流程圖；

圖3為本發明控制方法示意圖；

圖4為本發明采用的重復控制器的結構示意圖；

圖5為本發明中DSP主程序中的控制邏輯示意圖；

圖6為本專利的DSP中斷程序中的控制算法流程圖。

具體實施方式