[发明专利]配网电能质量调节器的死区处理方法及其逻辑电路

说明书

技术领域

本发明涉及配网电能质量调节器，尤其是涉及一种配网电能质量调节器的死区处理方法及其逻辑电路。

背景技术

由于配网中大量高能耗企业冲击性负荷、波动性负荷和非线性负荷的广泛使用，配网中普遍存在电压波动与闪变、电压暂降、三相不对称和电力系统谐波污染等电能质量问题。无论是供电企业还是电力用户，都迫切需要改善供电电能质量，利用新型电力电子技术的补偿设备---静止无功发生器(DSTATCOM)和有源滤波器(APF)应运而生。DSTATCOM和APF在主电路拓扑结构上基本上是一样的，只是各自实现的功能不同而已。随着一机多功能的发展，当这两类装置都被用来进行配网电能质量的动态治理时，它们既输出基波补偿电流又输出谐波补偿电流，从本质上已经很难区分，可统称为配网电能质量调节器。

配网电能质量调节器中最主要的部分就是基于绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的三相有源逆变桥。为防止逆变器上下桥臂之间发生直通故障，必须在其驱动信号中设置一段死区时间，在该段时间内，输出波形不受逻辑信号的控制，这将对逆变器的输出产生一定的消极影响。考虑到死区效应的产生主要来源于一系列的误差方波，因此通过实时判断电流或无功方向从而在输出电压中加入一系列的补偿方波是消除死区效应的一个较好方法，但这一切分析是以输出为正弦基波量为基础进行的。然而对于配网电能质量调节器来说，该类方法一方面计算较为复杂，另一方面对实时性的要求也很高，更为重要的是配网电能质量调节器输出的往往是基波加谐波的非正弦量，在一个基波周期内会有多个过零点，且有可能在一段时间连续出现在零点附近，这将给通过过零点准确判断电流或功率方向带来困难，从而影响补偿方波计算的实时性和准确性。因此，针对配网电能质量调节器输出信号的特点，有必要选择合适的死区处理方法才能最大限度地保证效果。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种在死区可有效提高其补偿效果、处理方法实现简单、实时性强的配网电能质量调节器的死区处理方法。

本发明的第二个目的在于提供一种用于配网电能质量调节器的死区处理方法的逻辑电路。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种配网电能质量调节器的死区处理方法为：

(1)、对控制信号采用三角波脉宽调制(PWM)，分别获得三相方向互补的上桥臂调制信号和下桥臂调制信号；

(2)、在输出电流的过零点附近设置一个正负对等的电流判断区间，并设输出电流的流出桥臂为正，流进桥臂为负；

(3)、对采样获得的输出电流的大小进行输出电流区间判断，确认输出电流是否在设置的判断区间内；

(4)、若输出电流在判断区间之内，则对所获得的三相上桥臂调制信号和下桥臂调制信号加入死区时间后输出三相上桥臂触发信号和下桥臂触发信号，送入驱动电路即可控制配网电能质量调节器中的开关器件通断，从而有效输出补偿信号，设置原则为延时导通方式；

(5)、若输出电流在判断区间之外，则对输出电流方向进行判断；

(6)、若输出电流大于零、为正，则封锁下桥臂的驱动信号，上桥臂调制信号正常输出至驱动电路；

(7)、若输出电流小于零、为负，则封锁上桥臂的驱动信号，下桥臂调制信号正常输出至驱动电路。

本发明的第二个目的是这样实现的：

一种用于配网电能质量调节器的死区处理方法的逻辑电路，由一个延时电路、一个六非门集成电路、两个四输入与门集成电路、一个绝对值电路、一个比较器集成电路和一个或门集成电路组成。

本发明的有益效果在于：充分考虑到配网电能质量调节器输出通常为非正弦量的特点，在过零点附近设置合理区间加入死区从而避免过零点难以准确判断的难题，输出电流处于输出电流的判断区间之外时则通过判断电流方向封锁相应桥臂的脉冲，有效避免了在绝大部分时候设置死区。本发明所提出的死区处理方法实现简单，实时性强，非常适合于配网电能质量调节器的应用，可有效提高其补偿效果。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的逻辑电路图；

图3为绝对值电路的电路原理路。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。