[发明专利]UPS的输出电压补偿方法

说明书

本发明提供一种UPS的输出电压补偿方法，所述UPS通过变压器输出，所述补偿方法包括对所述变压器的输出进行反馈控制，使得所述变压器的输出电压依赖于参考电压和补偿参考电压，所述补偿参考电压由所述变压器的漏感和直流阻抗中至少之一产生。本发明的方法从根本上解决带变压器输出的UPS的输出精度问题，测试数据量小，无需占用较大的芯片资源。

技术领域

本发明属于电力电源领域，尤其涉及带变压器输出的不间断电源(UPS)的输出电压补偿方法。

背景技术

UPS主要用于给用电设备提供稳定、不间断的电力供应，其广泛应用于：矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

为了隔离、增大或减小电压等，通常在UPS和负载之间设置变压器，带变压器输出的UPS的逆变架构如图1所示，其中方框内为变压器。然而，变压器的存在也会降低机器的性能指标并降低输出电压、电流和功率的显示精度。例如，对于现有技术的一种UPS，满载时的电压谐波总畸变率(THDV)9％，而电流峰值系数(CF)2.5。目前，所有带变压器输出的UPS仅补偿了显示精度的均方根(RMS)值，并且所有的都是基于实测数据进行的表格或线性补偿方法，局限性就是由于大量的测试数据需要大量的芯片空间资源，仅能对一些固定的负载进行补偿，而不能对所有负载进行全面补偿。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种UPS的输出电压补偿方法，所述UPS通过变压器输出，所述补偿方法包括对所述变压器的输出进行反馈控制，使得所述变压器的输出电压依赖于参考电压和补偿参考电压，所述补偿参考电压由所述变压器的漏感和直流阻抗中至少之一产生。

根据本发明的UPS的输出电压补偿方法，优选地，所述补偿参考电压依赖于所述变压器的漏感和直流阻抗两者。

根据本发明的UPS的输出电压补偿方法，优选地，通过控制器利用下列公式对所述变压器的输出电压进行反馈控制，所述控制器包括电压环和电流环，

其中，V_out为所述变压器的输出电压，K_i为电流环系数，K_v为电压环系数，s是频域算子，a是电压环参数，L为UPS的逆变电感，C为UPS的逆变电容，r是所述逆变电感的内阻，i₀为变压器原边的电流，V_ref为参考电压，V_ref1为补偿参考电压。

根据本发明的UPS的输出电压补偿方法，优选地，所述补偿参考电压通过如下公式确定：

V_ref1＝Z_d(s)i_o，其中，Z_d(s)为补偿阻抗，其由所述变压器的漏感和直流阻抗中至少之一产生，从而利用下列公式对所述变压器的输出电压进行反馈控制：

根据本发明的UPS的输出电压补偿方法，优选地，Z_d(s)＝L_ms+r_m，其中，L_ms和r_m分别是变压器的漏感值和直流阻抗值。

根据本发明的UPS的输出电压补偿方法，优选地，对所述变压器的漏感和直流阻抗进行一阶滤波获得所述补偿阻抗，其中，

其中，L_ms和r_m分别是变压器的漏感值和直流阻抗值，b是滤波频率点2πf，f是滤波器的截止频率，k是调节系数，0k1。