[发明专利]谐波补偿装置和方法、整流器、逆变器和电子设备

说明书

本发明实施例公开了谐波补偿装置和方法、整流器、逆变器和电子设备，所述谐波补偿装置包括：偏差获取模块和环路控制模块；环路控制模块包括重复控制单元、积分控制单元、比例控制单元和补偿量确定单元；偏差获取模块用于接收所述被控对象的采样值，并计算采样值的给定值与采样值之间的偏差；环路控制模块利用重复控制单元和比例控制单元接收所述偏差，并利用重复控制单元、积分控制单元、比例控制单元和补偿量确定单元根据偏差确定补偿量，以利用补偿量对所述被控对象进行补偿。本申请的技术方案既利用比例控制单元实现对偏差信号的动态且快速响应，又利用重复控制单元和积分控制单元实现对交流各次谐波的完全跟踪，保证对输出信号的无静差控制。

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域，尤其涉及一种谐波补偿装置和方法、整流器、逆变器和电子设备。

背景技术

在交直流变换系统中，无论是作为整流设备的PFC(Power Factor Corrector，功率因数校正器)电源，还是作为发电设备的逆变电源，都对总谐波失真比例(THD，TotalHarmonic Distortion)有要求，例如，整流和并网逆变器指标是电流谐波失真度可表示为THDi，电压型逆变器的指标是电压谐波失真度克表示THDv。THDi过大会对电网造成污染，当多个这样的设备接入电网时会严重影响电网谐波质量，影响其他用电设备的正常工作。THDv较大时会对用电设备带来危害。目前，现有的谐振控制器在实际工程化使用时略显繁琐，需要根据不同的谐波分量计算多组参数，对于谐波分量复杂的工况补偿效果不够理想。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提出一种谐波补偿装置和方法、整流器、逆变器和电子设备。

本申请提出一种谐波补偿装置，用于对被控对象的谐波分量进行补偿；所述谐波补偿装置包括偏差获取模块和环路控制模块；所述环路控制模块包括重复控制单元、积分控制单元、比例控制单元和补偿量确定单元；

所述偏差获取模块用于接收所述被控对象的采样值，并计算所述采样值的给定值与所述采样值之间的偏差；

所述重复控制单元与所述偏差获取模块连接，用于接收所述偏差并对所述偏差进行重复控制处理以得到第一控制量；

所述积分控制单元与所述重复控制单元连接，用于接收所述第一控制量并对所述第一控制量进行积分控制处理以得到第二控制量；

所述比例控制单元与所述偏差获取模块连接，用于接收所述偏差并对所述偏差进行比例控制处理以得到第三控制量；

所述补偿量确定单元分别与所述比例控制单元和所述积分控制单元连接；所述补偿量确定单元用于接收所述第二控制量和所述第三控制量，并根据所述第二控制量和所述第三控制量确定所述谐波分量的补偿控制量。

本申请所述的谐波补偿装置，所述环路控制模块的传递函数为：

G_PRI表示所述环路控制模块的传递函数，K_p表示比例系数，K_i表示积分系数，L为所述重复控制单元的重复控制周期，s表示拉普拉斯算子。

本申请所述的谐波补偿装置，所述重复控制单元对应的离散函数为：

Yr(m)＝β*Yr(m-N)+Kr*e(m-N+K)，

Yr表示第一控制量，N表示一个工频周期内的采样总次数，m表示第m次采样，β表示稳定系数，K_r表示谐振系数，K表示相位补偿次数，e表示采样值的给定值与采样值之间的偏差。

本申请所述的谐波补偿装置，所述积分控制单元对应的离散函数为：

Yi(m)＝Yi(m-1)+Ki*Yr(m)，

Yi表示第二控制量，m表示第m次采样，Ki表示积分系数。