[實用新型]一種單相PWM整流器網側電流諧波的優化控制系統

有效

• 申請號: 202220720930.4
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN218920283U
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 周忠堂;徐明珠;李子凱;王建基;陳玉;李中凱;代少君;劉健犇;祁鵬;李妮;倪園;趙軍;劉興發;胡靜竹;于卉;余瑤
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網山東省電力公司臨沂供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/12;H02M1/14;H02M1/08;H02J3/01
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本實用新型公開了一種單相PWM整流器網側電流諧波的優化控制系統，包括：鎖相環模塊、直流電壓信號處理模塊、控制模塊以及正弦脈沖寬度調制模塊；其中所述鎖相環模塊用于對整流器網側交流電源進行處理，得到對應的正弦信號；所述直流電壓信號處理模塊用于對整流器直流電壓指令值與整流器直流電壓信號進行處理，得到輸入信號；所述控制模塊用于對所述正弦信號、所述輸入信號、所述整流器網側交流電源以及整流器交流側電壓信號進行處理，得到功率橋調制信號；所述正弦脈沖寬度調制模塊用于將所述功率橋調制信號與三角載波相比較，輸出脈沖寬度調制信號。本實用新型降低了整流器交流電流的諧波含量，有效提升了單相PWM整流器的電能質量。

技術領域

本實用新型涉及整流器控制技術領域，并且更具體地，涉及一種單相PWM整流器網側電流諧波的優化控制系統。

背景技術

相比于其他整流裝置，基于脈沖寬度調制(Pulse?Width?Modulation，PWM)技術的整流器因具有網側電流正弦、動態響應速度快、功率因數高、輸出直流電壓可調等眾多優點，在電網無功功率補償、不間斷電源、統一潮流控制、電能質量改善等諸多領域獲得廣泛應用。

單相PWM整流器的性能與其控制策略直接相關?？傮w而言，單相PWM整流器的控制有三個主要目標：一是使整流器的直流輸出電壓穩定在指令值；二是使整流器交流側輸入電流相位與網側電壓一致，使整流器功率因數盡量高；三是使整流器交流側輸入電流正弦化，減小電流諧波分量。單相PWM整流器的直流輸出電壓不可避免地存在電壓波動(直流紋波)。在傳統雙閉環控制策略下，因直流輸出的指令電壓Udc*為固定值，電壓外環的輸入和輸出信號均帶有紋波，電流內環的輸入和輸出因而也帶有紋波。因此，傳統的單相PWM整流器的雙閉環控制策略受整流器網側電流諧波影響，大大降低了單相PWM整流器的電能質量。

實用新型內容

針對現有技術中存在的傳統的單相PWM整流器的雙閉環控制策略受整流器網側電流諧波影響，大大降低了單相PWM整流器的電能質量的技術問題，本實用新型提供一種單相PWM整流器網側電流諧波的優化控制系統。

根據本實用新型，提供了一種單相PWM整流器網側電流諧波的優化控制系統，包括：

鎖相環模塊、直流電壓信號處理模塊、控制模塊以及正弦脈沖寬度調制模塊；其中

所述鎖相環模塊用于對整流器網側交流電源進行處理，得到對應的正弦信號；

所述直流電壓信號處理模塊用于對整流器直流電壓指令值與整流器直流電壓信號進行處理，得到輸入信號；

所述控制模塊用于對所述正弦信號、所述輸入信號、所述整流器網側交流電源以及整流器交流側電壓信號進行處理，得到功率橋調制信號；

所述正弦脈沖寬度調制模塊用于將所述功率橋調制信號與三角載波相比較，輸出脈沖寬度調制信號。

可選地，所述直流電壓信號處理模塊包括：第一減法單元、低通濾波器、第二減法單元以及判斷選通單元；其中

所述第一減法單元用于將所述整流器直流電壓指令值與所述整流器直流電壓信號相減，得到第一差值；

所述低通濾波器用于濾除所述整流器直流電壓指令值中的交流分量，得到所述整流器直流電壓指令值的直流分量；

所述第二減法單元用于將所述整流器直流電壓指令值與所述整流器直流電壓指令值的直流分量相減，得到第二差值；

所述判斷選通單元用于根據所述第一差值的大小，從所述第一差值和所述第二差值中選擇其一作為所述外環控制器的輸入信號。

可選地，所述判斷選通單元具體用于：

當所述第一差值大于預設閾值時，選擇第一通道，輸出所述第一差值作為所述外環控制器的輸入信號；