[发明专利]一种具有PWM整流器的UPS的输入电流谐波抑制方法

说明书

本发明公开一种具有PWM整流器的UPS的输入电流谐波抑制方法，其包括：采样直流母线电压，并根据对直流母线电压低通滤波处理的结果选取合适的反馈量构建电压控制环路；采样网侧电流并以DQ变换后的电流分量分别构建电流控制环路；在电流控制环路后加入带通滤波处理、前馈处理后，将反变换后的量输送至PWM调制器，以调制用于控制PWM整流器的PWM信号。本发明的输入电流谐波抑制方法，能够在UPS负载情况变化时使得输入电流具有较小的谐波，并维持较好的输出动态特性。

技术领域

本发明涉及UPS技术领域，具体涉及一种具有PWM整流器的UPS的输入电流谐波抑制方法。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，UPS被广泛应用于各种对供电可靠性要求较高的场合，例如在通信领域中，便可以采用UPS为关键负载供电，这使得各种大功率开关器件得到了广泛应用。此外，随着信息时代对电网品质越来越高的要求，谐波抑制和无功补偿对改善电网品质，提高电能利用率，保持电力系统的稳定性具有重要意义。

理论上，采用PI控制算法的电流环可以实现整流器输入电流在稳态时具有较好的波形，但是由于UPS输出功率可能存在变化，随UPS负载变化会造成PWM整流器的输出母线纹波电压变化，若仍按传统控制策略对PWM整流器的输出进行控制，则会导致PWM整流器的输入电流波形变差、谐波变大，不符合国标要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种具有PWM整流器的UPS的输入电流谐波抑制方法，其能够在UPS负载情况变化时使得输入电流具有较小的谐波，并维持较好的输出动态特性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有PWM整流器的UPS的输入电流谐波抑制方法，其包括：步骤1：采样PWM整流器的直流母线电压V_bus；步骤2：对直流母线电压V_bus进行低通滤波处理以得到低通滤波母线电压U_bus；若V_bus与U_bus的差值的绝对值小于预设阈值U_{Bus_ref}，则以U_bus为反馈量构建电压控制环路，否则以V_bus为反馈量构建电压控制环路；步骤3：采样PWM整流器的网侧三相电流I_{Rec_R}、I_{Rec_s}、I_{Rec_T}，并对该网侧三相电流进行abc/dq变换以得到DQ坐标系下的电流分量I_{Rec_d}、I_{Rec_q}；步骤4：以所述电压控制环路的输出量为给定量、以I_{Rec_d}为反馈量构建第一电流控制环路；以0为给定量、以I_{Rec_q}为反馈量构建第二电流控制环路；步骤5：对所述第一电流控制环路和第二电流控制环路的输出量分别进行带通滤波处理，并将两电流控制环路的输出量与对应的经带通滤波处理后的输出量相减后分别输出；步骤6：采样PWM整流器的网侧三相电压U_{Grid_R}、U_{Grid_s}、U_{Grid_T}，并对该网侧三相电压进行abc/dq变换以得到DQ坐标系下的电压分量U_{Grid_d}、U_{Grid_q}；步骤7：对步骤5的两输出量均引入前馈处理；其中，对应第一电流控制环路的输出量所引入的前馈量为U_{Grid_d}，对应第二电流控制环路的输出量所引入的前馈量为U_{Grid_q}；步骤8：将步骤7中引入前馈处理后的两输出量均进行dq/abc反变换或dq/αβ反变换，并将变换结果输送到PWM调制器，以调制用于控制所述PWM整流器的PWM信号。

进一步的，所述步骤1、步骤3和步骤6同时进行。

进一步的，所述电压控制环路的给定量为所述预设阈值U_{Bus_ref}。

进一步的，所述电压控制环路、第一电流控制环路和第二电流控制环路均为PI控制环路。