專利名稱：減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有源電力濾波器的電壓?jiǎn)?dòng)的控制方法，具體是指一種減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法。
背景技術(shù)：
有源電力濾波器，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處 理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路 兩個(gè)主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離， 并以脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM 功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流 進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。有源濾波器來說，交流側(cè)為三相交流電壓，直流側(cè)為大電容主電路，未工作 時(shí)，電壓為零(電容兩端電壓)。如果主電路投入工作前不預(yù)充電處理，主電路將無(wú)法 工作。有源濾波器的上下電容的電壓，都必須大于相電壓的峰值才能保證有源濾波器的 正常工作。如果電容電壓很小，不論上管導(dǎo)通還是下管導(dǎo)通，由于反并聯(lián)二極管的存 在，交流側(cè)電感電流都會(huì)急劇增大給電容充電，從而造成過流。因此，在主電路投人工 作前，應(yīng)對(duì)直流側(cè)電容進(jìn)行預(yù)充電，考慮到主電路正常工作的需要，通過附加的整流電 路將直流側(cè)電容電壓預(yù)充到540V。在預(yù)充完畢后，主電路投人工作，如果此時(shí)就將比較 大的指令電流送給電流跟蹤控制電路，主電路要經(jīng)歷一個(gè)暫態(tài)過程，在暫態(tài)過程中，電 壓超調(diào)量的較大，會(huì)造成電容電壓有較大的波動(dòng)，對(duì)功率器件造成威脅。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述之不足，本發(fā)明提供了一種減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法，其特征在于在有源濾波器中的儲(chǔ)能電容從 有源濾波器工作電壓540v到SOOv的二次充電過程中，采用喇叭口充電方式。所述喇叭口充電方式的具體步驟為DSP接收到該啟動(dòng)信號(hào)后，對(duì)送出的指令 電流采用20s的軟啟動(dòng)喇叭口策略，即實(shí)際的指令電流算出后，乘以一個(gè)大于零，小于1 的系數(shù)，再送給電流跟蹤控制電路，這個(gè)系數(shù)在20s時(shí)間內(nèi)從0逐漸增加到1，使得指令 電流逐漸增大。本發(fā)明的有益效果在于由于采用喇叭口充電方式，大大減少了有源濾波器中 超調(diào)量電壓，從而保證了有源濾波器的正常工作。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1為本發(fā)明軟啟動(dòng)算法的流程圖2為電壓?jiǎn)?dòng)控制的電原理圖3為圖2所示的啟動(dòng)控制過程的指令電流波形圖。
具體實(shí)施例方式一種減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法，在有源濾波器中的儲(chǔ)能電容從有源 濾波器工作電壓540v到SOOv的二次充電過程中，采用喇叭口充電方式。如圖1所示，關(guān)機(jī)信號(hào)到達(dá)后，指令電流置零，DSP接收到該啟動(dòng)信號(hào)后，對(duì) 送出的指令電流采用20s的軟啟動(dòng)喇叭口策略，即實(shí)際的指令電流算出后，乘以一個(gè)大于 零，小于1的系數(shù)，系數(shù)增大1/1000，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器加1，再送給電流跟蹤控制電路，這個(gè) 系數(shù)在20s時(shí)間內(nèi)從0逐漸增加到1，使得指令電流逐漸增大。當(dāng)計(jì)數(shù)器到1000時(shí)置啟 動(dòng)結(jié)束標(biāo)志，將APFR的指令電流值通過井口送至D/A。如圖2所示，在實(shí)際中，對(duì)直流側(cè)電容預(yù)充電完畢后主電路會(huì)通過接口電路發(fā) 送一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)到DSP，外部的控制信號(hào)高電平為15V，為了抗干擾，用光藕6N137予 以隔離，當(dāng)控制信號(hào)為高電平15v時(shí)，光光耦導(dǎo)通，輸出為低電平，光藕的輸出再加一 級(jí)低通濾波器濾波后再送人DSP的iopc2 口檢測(cè)，當(dāng)IOPC2 口檢測(cè)到低電平時(shí)認(rèn)為啟動(dòng) 或正常工作信號(hào)來到；當(dāng)控制信號(hào)為低電平OV時(shí)，光耦截止，輸出為高電平，當(dāng)IOPCZ 口檢測(cè)到高電平時(shí)認(rèn)為關(guān)斷信號(hào)來到。如圖3所示，在啟動(dòng)控制過程的指令電流波形圖中，時(shí)間為0.2s/div;指令電流
i eSl.6a/div。在啟動(dòng)過程中，由于直流側(cè)電容電壓預(yù)充值與
給定基準(zhǔn)的差值比較大，電壓環(huán)的輸出會(huì)比較大，造成直流側(cè)電容電壓超調(diào)比較大，為 了減小超調(diào)，在啟動(dòng)過程中，直流側(cè)電容電壓的基準(zhǔn)也是從540V逐漸加大到800V的， 采用這種方法啟動(dòng)直流側(cè)電容電壓是從540V平穩(wěn)增大到800V的，幾乎沒有超調(diào)。工作原理在通常的dc-dc電路中，由于副邊輸出電容上的電壓一開始零，電 壓反饋后，電壓環(huán)的誤差比較器的輸出很大，在不加限制的情況下，這會(huì)使開關(guān)管一開 始占空比很大，由于副邊輸出電壓很小，會(huì)使開關(guān)管上的電流很大，造成過流。因此， 在其pwm控制芯片中，一般都有軟啟動(dòng)功能，通過內(nèi)部的恒流源對(duì)軟啟動(dòng)電容充電，使 得誤差比較器的輸出被鉗在軟啟動(dòng)電容電壓，占空比從零開始逐漸變大，副邊輸出電壓 慢慢變大，開關(guān)管上的電流也漸漸變大，呈喇叭口形狀，不會(huì)一下子沖的很高。
權(quán)利要求
1.一種減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法，其特征在于在有源濾波器中的儲(chǔ)能 電容從有源濾波器工作電壓540V到SOOv的二次充電過程中，采用喇叭口充電方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法，其特征在于 所述喇叭口充電方式的具體步驟為DSP接收到該啟動(dòng)信號(hào)后，對(duì)送出的指令電流采用 20s的軟啟動(dòng)喇叭口策略，即實(shí)際的指令電流算出后，乘以一個(gè)大于零，小于1的系數(shù)， 再送給電流跟蹤控制電路，這個(gè)系數(shù)在20s時(shí)間內(nèi)從0逐漸增加到1，使得指令電流逐漸 增大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減少有源濾波器中超調(diào)量電壓的方法，其特征在于在有源濾波器中的儲(chǔ)能電容從有源濾波器工作電壓540v到800v的二次充電過程中，采用喇叭口充電方式。所述喇叭口充電方式的具體步驟為DSP接收到該啟動(dòng)信號(hào)后，對(duì)送出的指令電流采用20s的軟啟動(dòng)喇叭口策略，即實(shí)際的指令電流算出后，乘以一個(gè)大于零，小于1的系數(shù)，再送給電流跟蹤控制電路，這個(gè)系數(shù)在20s時(shí)間內(nèi)從0逐漸增加到1，使得指令電流逐漸增大。由于采用喇叭口充電方式，大大減少了有源濾波器中超調(diào)量電壓，從而保證了有源濾波器的正常工作。
文檔編號(hào)H02J3/01GK102013683SQ20101058620
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者張靜, 湯曉宇 申請(qǐng)人:廣東雅達(dá)電子股份有限公司