[发明专利]三相逆变电源逆变输出瞬时有功功率前馈补偿控制算法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及三相逆变电源控制优化领域。

背景技术

对于三相逆变电源来说，为了提高功率因数和降低电网电流谐波，前级一般会加入PFC整流环节。如果瞬投负载，直流母线电压会瞬时跌落，如果直流母线电压跌落值靠近市电峰值时，三相逆变电源输出电压就会发生削顶现象，会导致逆变电压畸变严重。直流母线电压的跌落幅值除了和三相逆变电源中直流母线电容的容值以及逆变带载负载情况相关外，还和三相逆变电源中PFC电压环控制器的带宽有着密切的联系。PFC电压环控制器带宽越宽，直流母线电压的带载时的瞬态特性就越好，但输入电流的THD(谐波失真)就越差。所以技术人员在设计PFC电压环控制器带宽的时候都需要折中考虑，这会导致PFC控制的稳态性能恶化，更难达到动态性能的最优。

另外，为了防止带载时直流母线电压由于跌落会导致逆变输出电压畸变严重，往往会把直流母线电压的设定值设置为高于市电峰值较大的幅度，但是这种方式往往会导致前级PFC效率低下以及后级逆变开关管应力增大，进而降低了逆变电源的效率和可靠性。因此，提供一种能够保证三相逆变电源在带载过程中直流母线电压不跌落的算法，改进变换电源输出质量，提高效率及可靠性等成为目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请记载了一种三相逆变电源逆变输出瞬时有功功率前馈补偿控制算法，应用于三相逆变电源前级PFC电流环控制器，所述算法包括步骤：

判断直流母线是处于稳态还是瞬态；

于所述直流母线电压处于瞬态时，将所述三相逆变电源瞬时输出的未滤波的瞬时有功功率经过处理后作为所述PFC电流环控制器的前馈分量；

于所述直流母线电压处于稳态时，将滤波后的所述三相逆变电源瞬时输出的瞬时有功功率进行处理后作为所述PFC电流环控制器的前馈分量。

较佳的，于所述直流母线电压处于稳态时，将滤波后的所述瞬时有功功率进行处理的过程包括步骤：

将所述瞬时有功功率经三相输入电导环节进行等效转化，再分别乘以三相市电电压瞬时值作为三相输入电流的前馈分量。

较佳的，判断所述直流母线电压是处于稳态还是瞬态的过程包括步骤：

获取最多200微秒时间段内的所述三相逆变电源的输入电能和输出电能；

对所述输入电能和所述输出电能进行比较；

根据所述比较结果判定所述直流母线电压处于瞬态还是稳态。

较佳的，于所述输出电能和所述输入电能的差值大于阈值时，判定所述直流母线电压处于瞬态；否则，判定所述直流母线电压处于稳态。

较佳的，所述阈值为所述直流母线的电压参考设定值和市电电压峰值的差值的五分之一。

较佳的，利用智能逻辑比较器对所述输入电能和所述输出电能进行比较。

较佳的，低通滤波器对所述瞬时有功功率进行滤波。

较佳的，直流母线电压瞬态特性提高，降低PFC电压环控制器的带宽，用以降低输入电流的畸变率。

较佳的，加入所述前馈补偿控制算法后，以降低所述直流母线的设定值。

较佳的，所述设定值不低于市电峰值电压和所述直流母线的电压纹波电压之和。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提出的一种三相逆变电源逆变输出功率前馈补偿控制算法，应用于三相逆变电源后级带三相平衡负载时前级输入的PFC控制器中，通过对PFC电流环控制器参考加入逆变输出功率前馈控制的算法，来保证三相逆变电源带载时直流母线电压的瞬态性能。该算法通过对PFC控制器加入逆变输出功率的前馈补偿，来保证瞬态时直流母线电压的性能，减少三相逆变电源逆变电压瞬时带载的畸变率。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种三相逆变电源逆变输出瞬时有功功率前馈补偿控制算法的流程示意图；

图2为本发明一种三相逆变电源逆变输出瞬时有功功率前馈补偿控制算法的控制框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明一种三相逆变电源逆变输出瞬时有功功率前馈补偿控制算法进行详细说明。

如图1所示，一种三相逆变电源逆变输出瞬时有功功率前馈补偿控制算法，主要包括步骤：

判断直流母线是处于稳态还是瞬态；

于所述直流母线电压处于瞬态时，将三相逆变电源瞬时输出的未滤波的瞬时有功功率作为三相逆变电源前级PFC电流环控制器输入的前馈分量；