[发明专利]一种电源电压数字式补偿系统及方法

说明书

本发明公开了一种电源电压数字式补偿系统及方法，该系统包括电源模块、电流传感器及管理模块，电流传感器用于采集电流信号；管理模块用于得到电压差信号，从而形成电压调节信号；电源模块用于接收电压调节信号，根据相应处理结果调节电源模块输出的本端电压信号；该方法包括：步骤1，采集相关信号；步骤2，计算电压差信号，对电压差信号进行前馈补偿校正和PI补偿校正，以形成电压调节信号；步骤3，根据电压调节信号调节电源模块输出的本端电压。本发明能够对远程供配电的负载端供电电压进行自适应补偿，满足负载用电需求，具有操作灵活性高、响应速度快、稳压精度高、抗干扰能力强等优点。

技术领域

本发明涉及远程供配电技术领域，更为具体地，本发明为一种电源电压数字式补偿系统及方法。

背景技术

一般情况下，远程供配电时，电源与用电负载之间的供电电缆的压降随着电流的增大而增大，从而会导致负载供电端电压下降，往往无法满足用电负载的用电需求。目前，为解决负载供电端受电缆长度和线规的影响、负载供电端的电压下降问题，一般从负载供电端向电源引回至少一根电源反馈线，以保证负载供电端的电压满足用电需求。

但是，上述引回电源反馈线的方法存在下述问题：(1)可靠性不高，如果反馈线出现断开的情况，则上述方法彻底失去了作用，负载供电端仍无法满足负载用电需求，甚至可能导致用电负载损坏；(2)在有多个不同电压制式的电源并机时，如果其中电压高的电源断开，现有方法很可能会导致瞬间掉电的风险，不仅无法满足现场实际需求，更会损害用电设备。

因此，鉴于现有技术存在的不足和缺陷，如何有效提高远程供配电的可靠性，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有技术存在的远程供电可靠性差、可能导致瞬间掉电的风险等问题，本发明创新提供了一种电源电压数字式补偿系统及方法，在保证负载供电端供电电压满足用电需求的前提下，使负载端供电电压不受供电电缆长度和线规的影响，可以彻底地摒弃引回反馈线的方法，并能够有效提高远程供配电的可靠性，满足现场实际需求，保护用电设备，从而较好解决了现有技术存在的诸多问题、克服了现有技术存在的多种缺陷。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种电源电压数字式补偿系统，该数字式补偿系统包括电源模块、电流传感器及管理模块；

所述电流传感器，其设置于电源模块与负载之间的供电电缆上，用于采集电源模块输出端的电流信号；

所述管理模块，其用于获取所述电流信号、本端电压信号及远端电压信号，用于利用所述本端电压信号和所述远端电压信号得到电压差信号，用于对所述电压差信号进行前馈补偿校正和PI补偿校正，从而形成电压调节信号；其中，基于所述电流信号进行前馈补偿校正；

所述电源模块，其用于接收所述电压调节信号，用于将所述电压调节信号与基准源信号进行叠加，用于将叠加后的信号与电源反馈信号比较，并用于根据比较结果调节电源模块输出的本端电压信号。

进一步地，所述电源模块包括电源本体和补偿电路，所述管理模块包括信号采集电路、控制电路及调节电路；

所述信号采集电路，其用于获取所述电流信号、本端电压信号及远端电压信号，用于对上述各信号进行隔离、放大、偏置及跟随处理，并用于将处理后的信号经过模拟开关和模数转换单元后送入控制电路；

所述控制电路，其用于利用经上述处理后的本端电压信号和远端电压信号得到电压差信号，并用于对所述电压差信号进行前馈补偿校正和PI补偿校正；

所述调节电路，其用于对经过上述前馈补偿校正和PI补偿校正后的信号进行数模转换及线性隔离，以形成电压调节信号；