[發明專利]不間斷電源系統及其輸出電壓諧波抑制電路

有效

• 申請號: 201611218213.7
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106786583B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 張濤;陳熙;于瑋;徐海波
• 申請（專利權）人: 易事特集團股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 舒丁

1.一種輸出電壓諧波抑制電路，用于對不間斷電源系統輸出電壓中的電壓諧波分量進行抑制；其特征在于，包括：

諧波分量提取電路，用于實時提取所述輸出電壓中的諧波電壓分量信號；

增益控制電路，與所述諧波分量提取電路連接，用于根據預設總諧波失真度、所述諧波電壓分量信號和所述輸出電壓的基波分量有效值確定實時的增益放大系數；

增益放大電路，分別與所述諧波分量提取電路和所述增益控制電路連接；所述增益放大電路用于利用所述增益放大系數對所述諧波電壓分量信號進行增益放大處理；以及

信號轉換電路，與所述增益放大電路連接，用于將所述增益放大電路輸出的諧波電壓分量信號轉換為諧波補償指令信號輸出給所述不間斷電源系統的控制電路；

所述增益控制電路包括，第一計算單元，所述第一計算單元的輸入端與所述諧波分量提取電路的輸出端連接；所述第一計算單元用于根據所述諧波電壓分量信號求取目標次諧波分量的平方和作為反饋值；第二計算單元，所述第二計算單元的第一輸入端用于接收所述預設總諧波失真度；所述第二計算單元的第二輸入端與所述不間斷電源系統的輸出端連接，以獲取所述輸出電壓的基波分量有效值；所述第二計算單元用于提取所述輸出電壓的基波分量有效值并根據所述基波分量有效值和所述預設總諧波失真度求取參考電壓諧波分量的平方和作為參考值；加法器，分別與所述第一計算單元和所述第二計算單元連接，用于將所述反饋值和所述參考值做差比較后形成誤差信號；以及增益控制器，分別與所述加法器和所述增益放大電路連接；所述增益控制器用于對所述誤差信號進行閉環控制并生成所述增益放大系數。

2.根據權利要求1所述的輸出電壓諧波抑制電路，其特征在于，所述諧波分量提取電路包括：

第一三相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系轉換模塊，用于將所述不間斷電源系統輸出的三相輸出電壓轉換為q軸電壓和d軸電壓；以及

高通濾波器，與所述第一三相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系轉換模塊的輸出端連接，用于將所述q軸電壓和所述d軸電壓中的直流分量濾除以得到q軸諧波電壓分量信號和d軸諧波電壓分量信號。

3.根據權利要求2所述的輸出電壓諧波抑制電路，其特征在于，所述增益放大電路用于根據所述增益放大系數對所述q軸諧波電壓分量信號和d軸諧波電壓分量信號進行增益放大處理；

所述信號轉換電路包括依次連接的第一兩相旋轉坐標系到三相靜止坐標系轉換模塊和第二三相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系轉換模塊；所述第一兩相旋轉坐標系到三相靜止坐標系轉換模塊與所述增益放大電路連接，用于將所述增益放大電路輸出的d軸諧波電壓分量信號和q軸諧波電壓分量信號轉換為三相諧波補償指令信號；所述第二三相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系轉換模塊用于將所述三相諧波補償指令信號轉換為d諧波補償指令信號和q軸諧波補償指令信號后輸出給所述不間斷電源系統的控制電路。

4.根據權利要求1所述的輸出電壓諧波抑制電路，其特征在于，所述第二計算單元根據所述基波分量有效值和所述預設總諧波失真度求取參考電壓諧波分量的平方和作為參考值的計算公式為：

其中，為所述參考值，V_g為所述基波分量有效值，THD^*為所述預設總諧波失真度。

5.根據權利要求1所述的輸出電壓諧波抑制電路，其特征在于，所述目標次諧波分量包括(6k±1)次諧波，其中k為正整數。

6.根據權利要求1所述的輸出電壓諧波抑制電路，其特征在于，所述預設總諧波失真度小于等于5％。

7.根據權利要求1所述的輸出電壓諧波抑制電路，其特征在于，所述增益控制器為PI控制器。

8.根據權利要求1所述的輸出電壓諧波抑制電路，其特征在于，所述增益放大電路包括乘法器；所述乘法器的兩個輸入端分別與所述諧波分量提取電路、所述增益控制電路連接；所述乘法器的輸出端與所述信號轉換電路連接。

9.一種不間斷電源系統，包括變流器和控制電路；所述控制電路與所述變流器連接，用于對所述變流器的工作進行控制，其特征在于，還包括如權利要求1～8任一所述的輸出電壓諧波抑制電路；所述諧波分量提取電路與所述變流器的輸出端連接；所述信號轉換電路的輸出端與所述控制電路連接。