[發明專利]三相逆變電源逆變輸出瞬時有功功率前饋補償控制算法

有效

• 申請號: 201610136189.6
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105553307B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 龍英文;孫玉鴻
• 申請（專利權）人: 上海追日電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及三相逆變電源控制優化領域。

背景技術

對于三相逆變電源來說，為了提高功率因數和降低電網電流諧波，前級一般會加入PFC整流環節。如果瞬投負載，直流母線電壓會瞬時跌落，如果直流母線電壓跌落值靠近市電峰值時，三相逆變電源輸出電壓就會發生削頂現象，會導致逆變電壓畸變嚴重。直流母線電壓的跌落幅值除了和三相逆變電源中直流母線電容的容值以及逆變帶載負載情況相關外，還和三相逆變電源中PFC電壓環控制器的帶寬有著密切的聯系。PFC電壓環控制器帶寬越寬，直流母線電壓的帶載時的瞬態特性就越好，但輸入電流的THD(諧波失真)就越差。所以技術人員在設計PFC電壓環控制器帶寬的時候都需要折中考慮，這會導致PFC控制的穩態性能惡化，更難達到動態性能的最優。

另外，為了防止帶載時直流母線電壓由于跌落會導致逆變輸出電壓畸變嚴重，往往會把直流母線電壓的設定值設置為高于市電峰值較大的幅度，但是這種方式往往會導致前級PFC效率低下以及后級逆變開關管應力增大，進而降低了逆變電源的效率和可靠性。因此，提供一種能夠保證三相逆變電源在帶載過程中直流母線電壓不跌落的算法，改進變換電源輸出質量，提高效率及可靠性等成為目前亟待解決的問題。

發明內容

鑒于上述問題，本申請記載了一種三相逆變電源逆變輸出瞬時有功功率前饋補償控制算法，應用于三相逆變電源前級PFC電流環控制器，所述算法包括步驟：

判斷直流母線是處于穩態還是瞬態；

于所述直流母線電壓處于瞬態時，將所述三相逆變電源瞬時輸出的未濾波的瞬時有功功率經過處理后作為所述PFC電流環控制器的前饋分量；

于所述直流母線電壓處于穩態時，將濾波后的所述三相逆變電源瞬時輸出的瞬時有功功率進行處理后作為所述PFC電流環控制器的前饋分量。

較佳的，于所述直流母線電壓處于穩態時，將濾波后的所述瞬時有功功率進行處理的過程包括步驟：

將所述瞬時有功功率經三相輸入電導環節進行等效轉化，再分別乘以三相市電電壓瞬時值作為三相輸入電流的前饋分量。

較佳的，判斷所述直流母線電壓是處于穩態還是瞬態的過程包括步驟：

獲取最多200微秒時間段內的所述三相逆變電源的輸入電能和輸出電能；

對所述輸入電能和所述輸出電能進行比較；

根據所述比較結果判定所述直流母線電壓處于瞬態還是穩態。

較佳的，于所述輸出電能和所述輸入電能的差值大于閾值時，判定所述直流母線電壓處于瞬態；否則，判定所述直流母線電壓處于穩態。

較佳的，所述閾值為所述直流母線的電壓參考設定值和市電電壓峰值的差值的五分之一。

較佳的，利用智能邏輯比較器對所述輸入電能和所述輸出電能進行比較。

較佳的，低通濾波器對所述瞬時有功功率進行濾波。

較佳的，直流母線電壓瞬態特性提高，降低PFC電壓環控制器的帶寬，用以降低輸入電流的畸變率。

較佳的，加入所述前饋補償控制算法后，以降低所述直流母線的設定值。

較佳的，所述設定值不低于市電峰值電壓和所述直流母線的電壓紋波電壓之和。

上述技術方案具有如下優點或有益效果：本發明提出的一種三相逆變電源逆變輸出功率前饋補償控制算法，應用于三相逆變電源后級帶三相平衡負載時前級輸入的PFC控制器中，通過對PFC電流環控制器參考加入逆變輸出功率前饋控制的算法，來保證三相逆變電源帶載時直流母線電壓的瞬態性能。該算法通過對PFC控制器加入逆變輸出功率的前饋補償，來保證瞬態時直流母線電壓的性能，減少三相逆變電源逆變電壓瞬時帶載的畸變率。

附圖說明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構成對本發明范圍的限制。

圖1為本發明一種三相逆變電源逆變輸出瞬時有功功率前饋補償控制算法的流程示意圖；

圖2為本發明一種三相逆變電源逆變輸出瞬時有功功率前饋補償控制算法的控制框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明一種三相逆變電源逆變輸出瞬時有功功率前饋補償控制算法進行詳細說明。

如圖1所示，一種三相逆變電源逆變輸出瞬時有功功率前饋補償控制算法，主要包括步驟：

判斷直流母線是處于穩態還是瞬態；

于所述直流母線電壓處于瞬態時，將三相逆變電源瞬時輸出的未濾波的瞬時有功功率作為三相逆變電源前級PFC電流環控制器輸入的前饋分量；