[发明专利]能馈滤波一体化装置的控制电路及控制方法

说明书

本发明涉及一种能馈滤波一体化装置的控制电路和控制方法，该控制电路包括：比较模块，用于将第一储能电容的电压与第一预设值比较，并根据比较结果生成逻辑值；基波获取模块，用于获取所述变频器的瞬时有功电流和瞬时无功电流的基波分量；第一运算模块；变换模块，用于对所述第一运算模块的输出量中的累加值及所述瞬时无功电流的基波分量所对应的乘积值进行dq/abc变换，得到三相电流；第二运算模块；控制信号生成模块，用于生成用于控制所述一体化装置中三相IGBT桥臂的三相开关信号。本发明中，利用比较单元生成的逻辑值实现对一体化装置的有源滤波控制功能和能量回馈控制功能进行切换，能够降低总体的控制复杂度，大大减少编程的工作量。

技术领域

本发明涉及电路控制技术领域，尤其是涉及一种能馈滤波一体化装置的控制电路及控制方法。

背景技术

电动机拖动位能性负载的系统，例如生活中常见的电梯、油田中的拖油机，一般都采用变频器进行调速。目前的变频器一般采用不控整流，因此在位能性负载由高势能向低势能运动时，可能存在“倒发电”现象，引起变频器直流侧电容的电压升高。

为了保护变频器直流侧的电容，现在普遍使用制动电阻进行泄放，这种方式存在浪费电能、引发散热问题的缺陷。而且，不控整流还会使电网的谐波急剧增加，引发电能质量问题。但是如果把不控整流改为可控整流，会增加很高的成本。因此可通过增加能馈滤波一体化装置的方式，在不大幅增加成本的基础上，实现对电网谐波的治理及减少电能的浪费。

如图1所示，电动机M经变频器接入电网，同时拖动抽油机做周期性运动。能馈滤波一体化装置的输出端与电网相连，其储能电容C2经单相二极管不控整流与变频器储能电容C1相连。能馈滤波一体化装置的本质，是一个采用IGBT作为开关器件的三相电压型桥式逆变电路。能馈滤波一体化装置在位能性负载上升时等效为有源滤波器，能有效地降低电网谐波；在位能性负载下降时等效为单位功率因数逆变器，能将能量以单位功率因数回馈到电网。但是，目前控制电路对能馈滤波一体化装置的有源滤波功能和能量回馈功能的控制是分离的，使得目前的总体控制较复杂，编程工作量大。

发明内容

针对以上问题，本发明要解决的技术问题是降低能馈滤波一体化装置的复杂度，减少编程工作量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种能馈滤波一体化装置的控制电路及控制方法。

第一方面，本发明提供的控制电路包括：

比较模块，用于将第一储能电容的电压与第一预设值比较，并根据比较结果生成逻辑值；在所述第一储能电容的电压小于或等于所述第一预设值时，所述逻辑值为1，否则所述逻辑值为0；所述第一储能电容为与所述一体化装置连接的变频器的储能电容；

基波获取模块，用于根据所述变频器的三相输入电流，获取所述变频器的瞬时有功电流的基波分量和瞬时无功电流的基波分量；

第一运算模块，用于将第二预设值与第二储能电容的电压作差，并对得到的差值进行PI运算，得到电流调节量；还用于将所述瞬时有功电流的基波分量、所述瞬时无功电流的基波分量及所述变频器的三相输入电流分别与所述比较模块生成的逻辑值相乘，得到对应的乘积值，并将所述瞬时有功电流的基波分量所对应的乘积值与所述电流调节量累加，并将得到的累加值和除所述瞬时有功电流的基波分量所对应的乘积值之外的其余四个乘积值输出；所述第二储能电容为所述一体化装置中的储能电容；

变换模块，用于对所述第一运算模块的输出量中的累加值和所述瞬时无功电流的基波分量所对应的乘积值进行dq/abc变换，得到三相电流，并将该三相电流输出；

第二运算模块，用于将所述第一运算模块的输出量中所述变频器的三相输入电流所对应的乘积值中的每一个乘积值与所述变换模块输出的三相电流中的同相电流作差，并将作差得到的每一相电流输出；