[实用新型]一种具有自抗扰功能的不间断电源装置

说明书

一种具有自抗扰功能的不间断电源装置，包括逆变模块和交流母线；逆变模块包括逆变主电路、采样电路、负载电路、控制电路和电压扰动抑制电路；其中，逆变主电路包括功率因数校正器、备用电池、双向晶闸管、第一分压电容、第二分压电容、第一功率管、第二功率管、滤波电感和滤波电容。本实用新型所述的装置结构简单，实现方便，其中的电压扰动控制电路能够实时观测系统内部与外部的综合扰动并给予相应补偿，从而使电压扰动控制电路能够抑制因采样电路中采样值的偏差对电流、电压所带来的扰动以及负载的扰动，从而最大限度保证不间断电源系统的扰动为零。

技术领域

本实用新型属于不间断供电电源技术领域，尤其涉及一种具有自抗扰功能的不间断电源装置。

背景技术

UPS（不间断供电电源）越来越广泛的应用于各种重要负载的供电以及停电保护中，随着用户对电源可靠性要求的不断提高，对UPS系统突加负载，尤其是突加RCD(整流型)负载、电动机（感性）负载等冲击性负载时的瞬时电能质量提出了严格的要求。

在突加负载的瞬时保证UPS系统仍输出标准的正弦电压不仅是用电客户的实际需求，也是UPS电源设计工程师必须解决的难题。

目前，现有的UPS系统在用户突加负载时，大多采用硬件限流或者短时中断UPS输出的方法保证UPS的输出，上述控制策略会造成UPS系统输出电压暂降或者输出电压中断，都不能严格满足用电客户的实际需求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种结构简单，使用效果好的具有自抗扰功能的不间断电源装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：一种具有自抗扰功能的不间断电源装置，包括逆变模块和交流母线；逆变模块包括逆变主电路、采样电路、负载电路、控制电路和电压扰动抑制电路；

采样电路包括电感电流采样电路和逆变输出电压采样电路，电感电流采样电路用于采集逆变主电路末端的电流，电感电流采样电路用于采集逆变主电路两端的电压；

逆变主电路的两个输入端分别连接交流母线的火线和零线，逆变主电路的输出端连接负载电路，电压扰动抑制电路的输入值为电压给定参考量，电压扰动抑制电路的输出端连接控制电路的第一输入端，控制电路的第二输入端连接电流采样电路的输出端，控制电路的输出端控制逆变主电路中两个功率管的开闭；

所述电压扰动抑制电路包括跟踪微分器、第一减法比较器、第二减法比较器、非线性状态误差反馈器、第三减法比较器、第一扰动补偿电路、第二扰动补偿电路和扩张状态观测器；

跟踪微分器的输入值为电压给定参考量，跟踪微分器的第一输出端连接第一减法比较器的正极性端；跟踪微分器的第二输出端连接第二减法比较器的正极性端；第一减法比较器和第二减法比较器的输出端分别连接非线性状态误差反馈器的第一输入端和第二输入端；非线性状态误差反馈器的输出端连接第三减法比较器的正极性端，第三减法比较器的输出端连接电流调节器的第二输入端；第三减法比较器的输出端还连接第一扰动补偿电路的输入端；

第一扰动补偿电路的输出端连接扩张状态观测器的第一输入端；

扩张状态观测器的第二输入端连接逆变输出电压采样电路的输出端，扩张状态观测器的第一、第二输出端分别连接第一减法比较器和第二减法比较器的负极性端；扩张状态观测器的第三输出端连接第二扰动补偿电路的输入端，第二扰动补偿电路的输出端连接第三减法比较器的负极性端。

逆变主电路包括功率因数校正器、备用电池、双向晶闸管、第一分压电容、第二分压电容、第一功率管、第二功率管、滤波电感和滤波电容；功率因数校正器的两个输入端连接交流母线的火线和零线；功率因数校正器的第一输出端连接第一分压电容的正极性端，功率因数校正器的第二输出端连接第二分压电容的负极性端；同时，功率因数校正器的第一输出端和功率因数校正器的第二输出端分别连接备用电池的两端；第一分压电容的负极性端连接第二分压电容的正极性端后连接交流母线的零线；