專利名稱：自適應(yīng)諧波減少設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)諧波減少設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和其它形式的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將電力從一種形式轉(zhuǎn)換成另一形式，并且可被采用在多種應(yīng)用中，諸如使用從單相或多相交流(AC)輸入源轉(zhuǎn)換的功率為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，對(duì)來自風(fēng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的交流功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換以向電網(wǎng)供電等。功率轉(zhuǎn)換器可包括用于不同類型的轉(zhuǎn)換應(yīng)用的多級(jí)，諸如具有脈寬調(diào)制(PWM)后的有源電流源整流器的用于電動(dòng)機(jī)的交流/直流(DC) /交流驅(qū)動(dòng)裝置，在整流器中，選擇性地切換交流輸入功率，以創(chuàng)建直流輸出總線電壓，根據(jù)該直流總線電壓，通過PWM控制的逆變器級(jí)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。在具有變化的電機(jī)負(fù)載條件的、要求可變速度控制的工業(yè)應(yīng)用中的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)中，這類轉(zhuǎn)換器特別有用。這樣的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的諧波的控制是連續(xù)的挑戰(zhàn)，特別是在有源輸入轉(zhuǎn)換器級(jí)用來與并網(wǎng)接口的情況下。諧波譜控制的常規(guī)方法包括對(duì)于選擇性諧波消除(SHE)使用預(yù)定的整流器點(diǎn)弧角(firing angle)，以及在整流器輸入處提供基于硬件的輸入濾波器電路。 然而，在控制總諧波失真(THD)方面，這些技術(shù)至此僅提供了有限的成功，并且輸入濾波器電路是昂貴的。因此，存在對(duì)于改進(jìn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的諧波控制技術(shù)以及其它開關(guān)型功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的持續(xù)需求。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在總結(jié)本公開的各方面，以便于對(duì)本公開的基本理解，其中，該發(fā)明內(nèi)容不是本公開的廣泛的概要，并且既不旨在標(biāo)識(shí)本公開的特定元件也不描繪其范圍。相反，該發(fā)明內(nèi)容的主要目的是在下文中呈現(xiàn)更詳細(xì)的描述之前以簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)本公開的一些概念。 本公開提供了用于并網(wǎng)轉(zhuǎn)換器(grid tie converter)(諸如整流器)的脈寬調(diào)制開關(guān)技術(shù)，其中，點(diǎn)弧角開關(guān)控制用來執(zhí)行選擇性諧波減少以及減少總線電流譜(包括被交付到 (referred to)線路側(cè)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)換器電流譜和源電流譜)中的總諧波失真(THD)。并網(wǎng)轉(zhuǎn)換器可以是主要將來自電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)的功率傳送到電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的整流器、或?qū)碜苑植际侥芰吭?例如，光伏電池或風(fēng)力渦輪機(jī))的功率傳送到電網(wǎng)的分布式發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器。公開了諸如某些實(shí)施例中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置或分布式配電系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括有源整流器，該整流器具有通過整流器開關(guān)控制信號(hào)操作以選擇性地將相應(yīng)的交流輸入節(jié)點(diǎn)與直流輸出節(jié)點(diǎn)耦合的開關(guān)器件和輸入濾波器。轉(zhuǎn)換器還包括與整流器的第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)耦合的中間直流電路，以及對(duì)來自中間電路的直流功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換以向負(fù)載 (諸如某些實(shí)施例中的電機(jī))供電的逆變器。在某些實(shí)施例中，整流器是電流源整流器，并且中間電路包括至少一個(gè)電感器。在其它實(shí)施例中，整流器是電壓源轉(zhuǎn)換器，諸如2電平或多電平電壓源整流器。包括開關(guān)控制系統(tǒng)，其具有包含開關(guān)角生成器和PWM控制器的整流器控制部件。開關(guān)角生成器至少部分根據(jù)表示整流器交流輸入處的源諧波的信號(hào)或值和至少部分根據(jù)整流器輸入濾波器傳遞函數(shù)，基本實(shí)時(shí)計(jì)算一組整流器開關(guān)角。PWM控制器根據(jù)來自角生成器的該組整流器開關(guān)角，提供脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)，以便對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，來向中間直流電路提供調(diào)節(jié)的直流功率。在某些實(shí)施例中，開關(guān)角生成器至少部分根據(jù)要減少或消除的至少一個(gè)諧波和至少部分根據(jù)期望的最大總諧波失真(THD)值，計(jì)算開關(guān)角。在某些實(shí)施例中，角生成器根據(jù)測(cè)量的或確定的源電流或電壓來計(jì)算源電流或電壓譜，計(jì)算整流器輸入電流或電壓譜， 以及將輸入濾波器傳遞函數(shù)應(yīng)用于整流器輸入電流或電壓譜，來將整流器輸入電流或電壓譜交付到線路側(cè)，以獲得交付的整流器輸入電流或電壓譜。這些實(shí)施例中的角生成器計(jì)算作為源電流或電壓譜與所交付的整流器輸入電流或電壓譜的總和的總線電流或電壓譜，至少部分基于總線電流或電壓譜而形成等式系統(tǒng)，以及求解等式系統(tǒng)來獲得該組整流器開關(guān)角。在某些實(shí)施例中，角生成器至少部分根據(jù)要減少或消除的諧波和至少部分根據(jù)期望的 THD值來形成等式系統(tǒng)。根據(jù)本公開的又一方面，提供了諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括有源整流器(其具有通過整流器開關(guān)控制信號(hào)操作的開關(guān)器件和輸入濾波器)和與整流器的第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)耦合的中間直流電路、以及對(duì)來自中間電路的直流功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換以向負(fù)載供電的逆變器。該驅(qū)動(dòng)裝置還包括具有整流器控制部件的開關(guān)控制系統(tǒng)，該整流器控制部件具有存儲(chǔ)多組整流器開關(guān)角的表和PWM控制器。PWM控制器至少部分根據(jù)表示整流器的交流輸入處的源諧波的信號(hào)或值來選擇開關(guān)角組之一，并且提供PWM整流器開關(guān)控制信號(hào)以對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，來向中間直流電路提供調(diào)節(jié)的直流功率。本公開的此外方面提供了用于計(jì)算用于在功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中生成脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)的一組整流器開關(guān)角的方法。該方法包括至少部分基于功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電流或電壓譜、要減少或消除的一個(gè)或多個(gè)諧波、以及期望的THD值而形成等式系統(tǒng)，以及求解該等式系統(tǒng)來獲得該組整流器開關(guān)角，其中，在某些實(shí)施例中該組整流器開關(guān)角是實(shí)時(shí)求解的。在某些實(shí)施例中，至少部分根據(jù)包括被交付到線路側(cè)的整流器輸入電流或電壓譜和源電流或電壓譜的總線電流或電壓譜，形成等式系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，該方法包括根據(jù)測(cè)量的或確定的源電流或電壓來計(jì)算源電流或電壓譜，根據(jù)測(cè)量的整流器直流電流或電壓來計(jì)算整流器輸入電流或電壓譜，并且將整流器輸入濾波器傳遞函數(shù)應(yīng)用于整流器輸入電流或電壓譜，來將整流器輸入電流或電壓譜交付到線路側(cè)，以及計(jì)算作為源電流或電壓譜與所交付的整流器輸入電流或電壓譜的總和的總線電流或電壓譜，其中，至少部分根據(jù)總線電流或電壓譜來形成等式系統(tǒng)。


以下描述和附圖詳細(xì)闡述了本公開的某些說明性實(shí)現(xiàn)，其表示可以執(zhí)行本公開的各種原理的若干示例性方式。然而，所說明的示例不窮舉本公開的許多可能實(shí)施例。將在以下結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)描述中闡述本公開的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征，在附圖中圖1是示出根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)方面的、具有對(duì)有源整流器的自適應(yīng)諧波消除PWM開關(guān)控制的示例性電流源轉(zhuǎn)換器型可變頻率電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖；圖2是示出在圖1的整流器中使用的示例性PWM開關(guān)模式的圖，其具有根據(jù)本公開的各種技術(shù)確定的各種開關(guān)角，用于選擇性地消除或減少特定諧波并且用于控制THD ；圖3是圖1的整流器控制器中的、具有與各種諧波條件范圍對(duì)應(yīng)的點(diǎn)弧角組的示例性開關(guān)角組表；圖4是示出根據(jù)本公開的、包括實(shí)時(shí)開關(guān)角計(jì)算的用于整流器PWM控制的示例性方法的流程圖；圖5是示出根據(jù)本公開的、使用根據(jù)源諧波條件從表獲得的開關(guān)角的用于整流器 PWM的示例性方法的流程圖；圖6是示出根據(jù)本公開的、計(jì)算整流器開關(guān)角的示例性方法的流程圖；以及圖7和8是示出分別從常規(guī)和自適應(yīng)SHE技術(shù)獲得的示例性譜的圖示。
具體實(shí)施例方式在下文中結(jié)合附圖描述若干實(shí)施例或?qū)崿F(xiàn)，其中，貫穿全文，相同的附圖標(biāo)記用來引用相同元件，并且其中，不一定按比例繪制各個(gè)結(jié)構(gòu)元件。公開了功率轉(zhuǎn)換器連同整流器SHE控制系統(tǒng)和方法，其中，點(diǎn)弧角或開關(guān)角被實(shí)時(shí)計(jì)算、或被預(yù)先確定并且存儲(chǔ)在表中用于根據(jù)轉(zhuǎn)換器輸入處的諧波條件來選擇。整流器的PWM開關(guān)控制以提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)特定諧波的選擇性消除或減少的方式進(jìn)行，并且還控制關(guān)注的諧波范圍中的總諧波失真(THD)，其中，這些目標(biāo)被剪裁成具體源諧波條件。這些方面獨(dú)自或組合提供了對(duì)常規(guī)脈寬控制技術(shù)的重大改進(jìn)，特別是與基于硬件的輸入線濾波器電路組合來提供用于驅(qū)動(dòng)輸出逆變器的直流功率，同時(shí)控制線諧波含量。發(fā)明人認(rèn)識(shí)到， 常規(guī)編程的開關(guān)模式技術(shù)(諸如選擇性諧波消除(SHE))通常采用一組預(yù)先算出的開關(guān)角來激發(fā)輸入整流器的基于半導(dǎo)體的功率開關(guān)器件。SHE方式的目的是控制頻率含量或譜來理想地消除特定諧波(例如，諸如第5、第 7等)，通過向輸入添加低通濾波器來抑制高階諧波。濾波器電路部件的物理大小由硬件濾波器諧振頻率確定，而硬件濾波器諧振頻率反之由SHE譜確定。例如，結(jié)合7脈沖SHE模式使用的輸入濾波器的諧振頻率通常低于用于控制高階諧波的5pu。通過濾波器的電感和電容來設(shè)置濾波器諧振頻率，其中，較低諧振頻率對(duì)應(yīng)于較大電感和電容，并且相應(yīng)地對(duì)應(yīng)于較高的成本和較大的尺寸。增加的濾波器電容額外地產(chǎn)生超前功率因數(shù)，這在多數(shù)應(yīng)用中是不期望的。通過求解從傅立葉分析導(dǎo)出的等式系統(tǒng)先前已算出SHE開關(guān)角，其中，通過在等式組中將部分諧波強(qiáng)制為零來理想地消除某些諧波。然而，在常規(guī)方式中，假設(shè)理想直流鏈路和沒有諧波的源、而沒有考慮硬件濾波器特性來構(gòu)建等式。隨后根據(jù)通過算出的SHE 點(diǎn)弧角生成的譜來設(shè)計(jì)硬件濾波器，其中濾波器調(diào)諧點(diǎn)通常低于5pu。首先參照?qǐng)D1，示出了示例性功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100，其包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載120的電流源轉(zhuǎn)換器(CSC)型電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置110。雖然與具有LF輸入濾波器112和C輸出濾波器113 的電流源型轉(zhuǎn)換器110有關(guān)地進(jìn)行了示出，但是其它實(shí)施例可以使用具有CL或LCL輸入濾波器112以及具有或沒有LC輸出濾波器113的電壓源型轉(zhuǎn)換器110。在某些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100包括電流源整流器和具有一個(gè)或多個(gè)電感器的中間電路。在某些實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100是分布式發(fā)電系統(tǒng)，其中整流器是并網(wǎng)電流源轉(zhuǎn)換器并且中間電路包括至少一個(gè)電感器，或者整流器可以是2電平或多電平并網(wǎng)電壓源轉(zhuǎn)換器并且中間電路包括至少一個(gè)電容器。
驅(qū)動(dòng)裝置110包括整流器110a，整流器IlOa具有包括整流器輸入濾波器112(其與向驅(qū)動(dòng)裝置110提供輸入功率的三相交流電壓源111耦合)的交流輸入電路104，并且驅(qū)動(dòng)裝置110對(duì)輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換以提供電機(jī)電流、來驅(qū)動(dòng)耦合到轉(zhuǎn)換器輸出114的、具有相繞組的電機(jī)負(fù)載120，相繞組具有相關(guān)聯(lián)的電感Lm。驅(qū)動(dòng)裝置110是電流源轉(zhuǎn)換器(CSC) 類型，其中濾波器電路112連接到交流電源111。雖然示出了這些示例具有三相輸入104，然而其它實(shí)施例可提供單相交流輸入或可包括適于接收三個(gè)或更多個(gè)輸入相的多相輸入。圖 1中的CSC驅(qū)動(dòng)裝置110在輸出終端114處提供可變頻率、可變幅值單相或多相交流輸出功率以驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)負(fù)載120，交流電機(jī)負(fù)載120在示出的示例中具有三相繞組。其它實(shí)施例中的輸出114可提供單相交流輸出或可以是任意數(shù)量的相，并且可以對(duì)除了電機(jī)之外的負(fù)載(例如，諸如風(fēng)能系統(tǒng)中的電力網(wǎng))提供動(dòng)力。所示出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置110包括輸入濾波器112中的輸入濾波器電容器Ci以及輸出濾波器電路113中的輸出濾波器電容器Cm兩者。輸入濾波器電容器Ci耦合在相應(yīng)的輸入相線A、B以及C與輸入中性節(jié)點(diǎn)之間。輸出電容器Cm各自耦合在相應(yīng)的輸出相線U、V以及W與輸出中性節(jié)點(diǎn)之間。某些實(shí)施例可省略輸入或輸出濾波器電容器組之一或兩者。在某些實(shí)施例中輸入和輸出中性節(jié)點(diǎn)可浮動(dòng)， 或者輸入和輸出中性節(jié)點(diǎn)之一或兩者可耦合到輸入電源的地或耦合到其它地。在此外其它可能的實(shí)施例中，中性點(diǎn)可直接或者通過阻抗耦合到另一中性點(diǎn)、而無需參考任何系統(tǒng)地。 在所示出的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)接地。驅(qū)動(dòng)裝置110包括經(jīng)由輸入112從源111接收交流輸入功率的整流器110a，以及具有直流鏈路電感(鏈路扼流(choke))的中間直流電路130，該中間直流電路130具有耦合在整流器IOa和輸出逆變器IlOb之間的上繞組和下繞組WA和WB。在某些實(shí)施例中， 直流鏈路可以是簡(jiǎn)單的直流鏈路電感器或如在所示出的示例中的在上直流電流路徑和下直流電流路徑的每個(gè)中具有繞組的共模扼流。在其它實(shí)施例中，可以在上直流電流路徑和下直流電流路徑的僅一個(gè)中提供單個(gè)鏈路電感器。在此外其它實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置110可以是具有在電路130中建立的中間直流總線電壓的電壓源轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)裝置，其中電容(單個(gè)或多個(gè)電容器)連接在上直流分支與下直流分支之間。所示出的驅(qū)動(dòng)裝置110提供包括每個(gè)輸入相中的電感器Li、以及耦合在輸入線A、B、C與輸入中性節(jié)點(diǎn)之間的輸入濾波器電容器Ci的輸入濾波。整流器IlOa是通過中間直流電路130與電流源逆變器(CSI)耦合的電流源整流器(CSR)，并且一個(gè)或多個(gè)隔離部件(例如，變壓器，未示出)可可選地包括在驅(qū)動(dòng)裝置110中。輸出114經(jīng)由線U、V以及W向電機(jī)負(fù)載120提供交流點(diǎn)輸出功率，并且包括濾波器電路113，其具有耦合在負(fù)載120與輸出中性節(jié)點(diǎn)之間的輸出電容器Cm。整流器IlOa是具有耦合在輸入112與直流電路130之間的開關(guān)器件S1-S6的有源開關(guān)型電流源整流器(CSR)，并且根據(jù)由開關(guān)控制系統(tǒng)140的整流器控制部件14 提供的多個(gè)整流器開關(guān)控制信號(hào)14 來工作。在工作中，由整流器開關(guān)S1-S6切換交流輸入功率，以在中間電路130中創(chuàng)建中間直流鏈路電流Idc。示例性逆變器IlOb是電流源逆變器 (CSI)，其包括耦合在直流電路130與輸出114的相線U、V以及W之間的開關(guān)器件S7-S12。 逆變器開關(guān)S7-S12根據(jù)來自開關(guān)控制系統(tǒng)140的逆變器控制部件144b的相應(yīng)開關(guān)控制信號(hào)142b工作，以選擇性地對(duì)來自直流電路130的直流功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，提供交流輸出功率來驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載120。在中間直流(鏈路)電路130中，直流鏈路扼流或電感器鏈接整流器IlOa和逆變器IlOb的開關(guān)，并且提供它們之間的前向和返回電流路徑。鏈路扼流的第一繞組WA耦合在前向或正向直流路徑中，并且具有連接到上整流器開關(guān)S1-S3的第一端Pl和與上逆變器開關(guān)S7-S9耦合的第二端P2。第二(下)繞組WB耦合在反向或返回直流路徑中，并且具有耦合到下整流器開關(guān)S4-S6的第一端附以及耦合到下逆變器開關(guān)S10-S12的第二端N2。整流器和逆變器開關(guān)器件S1-S12可以是任何適當(dāng)?shù)目煽仉婇_關(guān)類型(例如， SGCT、IGCT、GT0、晶閘管、IGBT等)，根據(jù)任何適當(dāng)類型或形式的開關(guān)方案或多個(gè)方案(諸如相控、脈寬調(diào)制等)、以開環(huán)或閉環(huán)方式控制這些開關(guān)器件。在某些實(shí)施例中，逆變器IlOb 的開關(guān)器件S7-S12是包括但不限于SGCT、IGBT或GTO的強(qiáng)迫換流器件，而整流器IlOa的開關(guān)器件S1-S6可以是諸如以上所述的強(qiáng)迫換流器件以及諸如晶閘管的線換流器件。關(guān)于這方面，晶間管器件可以以具有額外電路添加至其器件觸發(fā)電路的強(qiáng)迫換流器件的形式用于逆變器開關(guān)器件S7-S12。整流器IlOa和逆變器IlOb在開關(guān)控制系統(tǒng)140的控制下工作，開關(guān)控制系統(tǒng)140 可包括一個(gè)或多個(gè)處理器和相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器以及I/O電路，其包括驅(qū)動(dòng)電路，盡管可采用分離的開關(guān)控制系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)電路用于例如利用互連和信息共享來生成開關(guān)控制信號(hào)142 以選擇性地啟動(dòng)開關(guān)器件S1-S12，以便于整流器IlOa和逆變器IlOb的協(xié)調(diào)工作。這些實(shí)施例中的開關(guān)控制系統(tǒng)140包括逆變器控制部件144b，其提供逆變器開關(guān)控制信號(hào)142b， 以使得逆變器IlOb根據(jù)一個(gè)或多個(gè)設(shè)置點(diǎn)141 (諸如期望的電機(jī)速度、轉(zhuǎn)矩等)選擇性地對(duì)來自中間直流電路130的直流電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，來向交流輸出114提供交流電功率。開關(guān)控制系統(tǒng)140和其部件144可以被實(shí)現(xiàn)為任何合適的硬件、處理器執(zhí)行的軟件、處理器執(zhí)行的固件、可編程邏輯、或其組合，可操作成任何合適的控制器或調(diào)節(jié)器，通過該控制器或調(diào)節(jié)器，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)期望的簡(jiǎn)檔或設(shè)置點(diǎn)141 (不論信號(hào)和/或數(shù)字值)、以開環(huán)或閉環(huán)方式或其組合控制電機(jī)120。另外，在工作中，控制器140的整流器控制部件14 提供整流器開關(guān)控制信號(hào) 142a，使得整流器IlOa對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，來向直流電路130提供調(diào)節(jié)的直流電流Idc。這樣做，整流器控制器14 可采用一個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)或值118a(諸如來自整流器IlOa的、表示實(shí)際直流鏈路電流Idc和/或直流鏈路電壓的測(cè)量的直流電流值)。來自整流器IlOa的直流鏈路電流Idc提供用于由逆變器IlOb轉(zhuǎn)換的輸入電流，其中，示例性逆變器控制144b可向整流器控制器14 提供作為調(diào)節(jié)設(shè)置點(diǎn)的期望的直流鏈路電流信號(hào)或值。以此方式，整流器IlOa提供逆變器IlOb所需的直流電流，并且整流器控制器14 還可實(shí)現(xiàn)諸如功率因數(shù)校正的其它控制功能，同時(shí)逆變器控制器144b根據(jù)一個(gè)或多個(gè)設(shè)置點(diǎn)值或信號(hào)141執(zhí)行驅(qū)動(dòng)裝置110的必要的電機(jī)控制操作。驅(qū)動(dòng)裝置110還包括具有一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件的反饋系統(tǒng)118，其可操作成提供表示輸入112、整流器110a、中間直流電路130、逆變器110b、輸出濾波器113、和/或輸出 114處的電條件的一個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)和/或值118a。開關(guān)控制系統(tǒng)140可提供有一個(gè)或多個(gè)設(shè)置點(diǎn)或期望值141以及來自反饋系統(tǒng)118的一個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)或值118a，通過其以正常電機(jī)驅(qū)動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制目標(biāo)。用于控制功能的值或反饋信號(hào)可以基于來自反饋系統(tǒng)118的信號(hào)和/或值118a、測(cè)量的輸入值(例如，線電壓、電流、中性電壓、電流等)、以及其它信息、數(shù)據(jù)等，其可以是任何適合的形式(諸如電信號(hào)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等)并且其可從任何適合的源(諸如一個(gè)或多個(gè)傳感器、外部網(wǎng)絡(luò)、開關(guān)、與系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的用戶接口或其它適合的源)接收。反饋電路118根據(jù)整流器110a、直流電路130以及逆變器IlOb的至少之一向控制器140提供反饋信號(hào)或值，并且可通過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速表或其它傳感器提供測(cè)量的電機(jī)速度值和/或感測(cè)到的值，控制器140可根據(jù)該感測(cè)的值來確定電機(jī)速度、轉(zhuǎn)矩、電流、和/或電壓等。在這方面，即使對(duì)于不具有直接電機(jī)速度測(cè)量傳感器的系統(tǒng)，控制器140可經(jīng)由適合的電機(jī)模型、基于反饋信號(hào)或值118a而內(nèi)部生成無法感測(cè)的電機(jī)速度反饋值。還參照?qǐng)D2，整流器控制器14 包括PWM控制器150，其根據(jù)一組整流器開關(guān)角， 向整流器IlOa的開關(guān)S1-S6提供脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)14加。圖2提供了圖示200，其示出了在圖1的整流器控制器144b中使用的示例性9脈沖自適應(yīng)SHE PWM開關(guān)模式202，該模式利用各種開關(guān)角(包括來自表160或來自實(shí)時(shí)角生成器152的角度θ χ, r θ χ,18)來控制整流器開關(guān)S1-S6的啟動(dòng)，以便使得整流器IlOa對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以向中間直流電路130提供調(diào)節(jié)的直流功率。在所示出的9脈沖實(shí)現(xiàn)中，PWM控制器在交流輸入周期(例如，在一個(gè)示例中，交流源111提供圖2中以虛線示出的60Hz的正弦輸入功率)的兩個(gè)半周期中提供用于輸入端子到中間電路130的直流傳導(dǎo)路徑的選擇性連接的脈沖模式，其中，從開關(guān)角組中直接取得開關(guān)角θ^-θχ,Μ雖然9脈沖模式用來詳述本原理，但是脈沖的實(shí)際數(shù)量不限于9。如此外如圖1所示，在某些實(shí)施例中，控制器14 包括開關(guān)角生成器152，該開關(guān)角生成器152至少部分基于表示整流器IlOa的交流輸入112處的源諧波的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)或值118a和至少部分基于整流器輸入濾波器112的傳遞函數(shù)154，基本實(shí)時(shí)計(jì)算開關(guān)角。 在某些實(shí)施例中，角生成器152至少部分基于包含源諧波的信息的反饋118a中的信號(hào)、至少部分基于要減少或消除的至少一個(gè)諧波、以及至少部分基于期望的THD值158，基本實(shí)時(shí)地計(jì)算該組整流器開關(guān)角，其中，期望的THD值158可被預(yù)先確定和存儲(chǔ)在開關(guān)控制系統(tǒng) 140中、或可被獲得作為來自外部源的信號(hào)或值。還參照?qǐng)D3，在其它實(shí)施例中，整流器控制器14 包括存儲(chǔ)多組整流器開關(guān)角θχ, r θ χ,18的開關(guān)角組表160，該表160可以存儲(chǔ)在控制器14 的存儲(chǔ)中或轉(zhuǎn)換器110的別處， 或可存儲(chǔ)在可由PWM控制器150訪問的分離系統(tǒng)中。圖3示出了具有對(duì)應(yīng)于整數(shù)N個(gè)源諧波條件范圍的點(diǎn)弧角組的示例性角組表160。表?xiàng)l目160還說明了 PWM控制器150在選擇特定角組θ U-θ U8中使用的一個(gè)或多個(gè)其它變量。例如，諸如按照給定諧波范圍(例如， 第2到第40個(gè)諧波)的一個(gè)或多個(gè)具體諧波和/或總諧波失真，所示出的表160被劃分成 N部分，每個(gè)部分具有與交流輸入112處的諧波條件的N個(gè)范圍(例如，如由反饋系統(tǒng)118 測(cè)量或通過分離的測(cè)量或估計(jì)確定)之一對(duì)應(yīng)的角度組θ^-θχ,Μ在該示例中，每個(gè)部分還包括對(duì)特定整流器延遲角和電機(jī)速度的劃分。在工作中，PWM控制器150接收來自反饋系統(tǒng)的關(guān)于當(dāng)前時(shí)間處的重要源諧波的反饋信息118a、以及整流器延遲角和當(dāng)前電機(jī)速度，并且使用這些來為表160做索引以獲得適當(dāng)?shù)拈_關(guān)角組Θμ-ΘΧ,Μ可以經(jīng)由所包括的角生成器152使用從反饋系統(tǒng)118獲得的輸入諧波測(cè)量118a來計(jì)算表160的條目，或者可以通過外部開關(guān)角生成器152使用輸入濾波器傳遞函數(shù)154、期望的THD值158、以及關(guān)于輸入源諧波條件的信息而與轉(zhuǎn)換器110分離地計(jì)算表160的條目，其中，得到的開關(guān)角組 θχ,"0 χ,18被提供到轉(zhuǎn)換器110用于存儲(chǔ)在表160中。在工作中，PWM控制器150從開關(guān)角生成器152或從表160接收整流器開關(guān)角組θ U-Q5^18，并且相應(yīng)地生成脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)14 作為一系列脈沖 200(例如，圖2)，以便使得整流器IlOa對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，來向中間直流電路130 提供調(diào)節(jié)的直流功率。還參照?qǐng)D4，示出了根據(jù)本公開的、包括實(shí)時(shí)開關(guān)角計(jì)算的用于整流器PWM控制的示例性處理400。盡管以下將本公開的示例性方法400和其它方法示出并描述為一些列動(dòng)作或事件，但本公開不受所示出的這樣的動(dòng)作或事件的順序的限制。例如，一些動(dòng)作可脫離這里所示出和/或描述的順序而以不同順序同時(shí)和/或與其它動(dòng)作或事件同時(shí)發(fā)生，并且并不需要所有所示出的步驟來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本公開的處理。此外，可與以上描述的整流器控制器14 相關(guān)聯(lián)以及與未示出的其它系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)而實(shí)現(xiàn)該方法。在402，控制器14 的開關(guān)角生成器152例如根據(jù)一個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)或值118a來確定源諧波，并且在404，根據(jù)選擇的諧波消除(例如，第5個(gè)、第7個(gè)等)和根據(jù)期望的THD值158(例如，將與關(guān)注的諧波的范圍對(duì)應(yīng)的總諧波失真維持在或低于特定閾值(期望的最大值)限制158)來計(jì)算一組整流器開關(guān)角θ^-θ^。在406，角生成器152向整流器PWM控制器150提供該組整流器開關(guān)角9U-f^M在408，PWM控制器150根據(jù)更新的該組整流器開關(guān)角θ^-θχ^來向整流器開關(guān)S1-S6提供更新的開關(guān)控制信號(hào)142a，以操作整流器110a。圖5示出了另一示例性處理500，其中，根據(jù)源諧波條件從表160獲得開關(guān)角的組。 在502，PWM控制器150例如根據(jù)一個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)或值118a來確定源諧波。在504使用源諧波條件來從角度組表160獲得相應(yīng)的開關(guān)角組θ U- θ χ,18。在506，PWM控制器150 根據(jù)所選的該組整流器開關(guān)角θ xa- θ χ,18來向整流器IlOa提供脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)142a，使得整流器IlOa對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以向中間直流電路130提供調(diào)節(jié)的直流功率。還參照?qǐng)D6-8，本公開還提供了用于計(jì)算一組整流器開關(guān)角θ xa- θ xa8的方法，該一組整流器開關(guān)角θ xa- θ χ,18用于在功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)110中使用自適應(yīng)諧波消除來生成脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)14加。圖6示出了根據(jù)本公開的、用于計(jì)算整流器開關(guān)角的示例性處理600，而圖7和8示出了分別根據(jù)慣用和自適應(yīng)SHE技術(shù)獲得的示例性譜?？梢允褂靡陨厦枋龅募砷_關(guān)角生成器152實(shí)時(shí)或基本實(shí)時(shí)地采用這些技術(shù)，和/或可以實(shí)時(shí)或離線地在外部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)處理，以例如生成開關(guān)角組條目以用于存儲(chǔ)在圖1的控制器表 160中。這里強(qiáng)調(diào)的自適應(yīng)SHE方式涉及全部或部分基于功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電流或電壓譜、要減少或消除的一個(gè)或多個(gè)諧波以及最小化的THD值的等式系統(tǒng)的形成和求解。這些技術(shù)可以用來實(shí)現(xiàn)整體諧波最小化策略(Ohms)以便于THD的減少，并且有利地考慮交流輸入濾波器112的特性(例如，傳遞函數(shù))。因此，雖然慣用SHE技術(shù)實(shí)踐中由于源諧波條件的影響和/或輸入濾波器的影響而不會(huì)完全消除特定諧波，但是Ohms方式把這些影響作為開關(guān)角組θ xa- θ u的計(jì)算的因數(shù)。某些實(shí)現(xiàn)以快速傅立葉變換(FFT)開始， 以獲得諧波分量的表達(dá)。然后，通過根據(jù)輸入濾波器112的傳遞函數(shù)IM來修改諧波分量獲得加權(quán)譜來獲得信號(hào)譜，并且可以重新計(jì)算THD用于針對(duì)濾波的信號(hào)的最小化。最小化的處理可以或可以不與額外的限制(諸如對(duì)于所選擇的濾波器112的部分重要諧波的一組最大值)耦合。圖7示出了適于9脈沖操作的SHE控制的整流器的譜700，其中，消除第5、第7以及第11諧波，而具有重要幅值的更高階諧波沒有被SHE開關(guān)模式所呈送(address)。對(duì)于這些諧波，可使用輸入濾波器112(低通)，然而，濾波器調(diào)諧點(diǎn)必須足夠低，以有效地一致更高階諧波。圖7還分別示出了具有4. 4pu和6. 3pu的諧振頻率的兩個(gè)示例性二階輸入濾波器112的傳遞函數(shù)。如圖7所示，6. 3pu濾波器對(duì)于更高階諧波具有更高的增益(約為 4. 4pu濾波器的增益的兩倍)，并且該示例的仿真示出由于對(duì)更高階諧波的不充分衰減，對(duì)于6. 3pu濾波器THD高于5%。然而，同時(shí)，4. 4pu可以以更大和更昂貴的電感和電容部件的代價(jià)用于期望的THD。另外，現(xiàn)有的SHE方式不考慮現(xiàn)有的源諧波，并且發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，源諧波會(huì)不利地影響濾波后的線電流THD。圖8示出了經(jīng)由Ohms技術(shù)獲得的示例性9脈沖模式的濾波器波形和譜800，在該 Ohms技術(shù)中，等式組被修改為強(qiáng)制使得關(guān)注的諧波范圍(例如，在所示出的示例中，第2到第40)上的THD為處于或低于期望的THD閾值限制值158，同時(shí)仍試圖消除或減少第5、第 7以及第11諧波。以此方式，Ohms技術(shù)控制超過慣用SHE方式的能力的整體諧波條件，并且還可將輸入濾波器112的傳遞函數(shù)特性作為因數(shù)。如圖8的示例所示，第11諧波不再完全被消除，而減少第13到第19諧波，由此減少關(guān)注的范圍中的總諧波失真。該模式使得能夠使用6. 3pu線輸入濾波器112，同時(shí)實(shí)現(xiàn)5%或更少的THD。反之，6. 3pu濾波器與4. 4pu 濾波器相比僅需要大約一半的電容，并且因此Ohms技術(shù)便于功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)成本和尺寸的減少?？梢酝ㄟ^基于源諧波條件的反饋118a的開關(guān)角組的基本實(shí)時(shí)計(jì)算來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的自適應(yīng)SHE技術(shù)，并且還可以計(jì)算獨(dú)立角的子集來獲得如以上如圖3的表160所示的用于根據(jù)源諧波的智能選擇的、針對(duì)不同源諧波場(chǎng)景的一組角θ^-θχ,Μ在某些實(shí)施例中， 角度計(jì)算包括針對(duì)點(diǎn)弧角的全部或子集求解等式組，其中通過基于波形對(duì)稱的計(jì)算來獲得剩余角(例如，非獨(dú)立角度)?？赡苡绊戦_關(guān)角的因素的示例包括對(duì)濾波器重要的預(yù)先存在的諧波、線性濾波器諧振頻率、整流器點(diǎn)弧角、直流電流或電壓、以及電機(jī)速度。由于輸入濾波器112對(duì)接近其調(diào)諧頻率的諧波最敏感，因此在某些實(shí)現(xiàn)中計(jì)算的預(yù)先存在的諧波是具有最重要濾波器增益的諧波。這些技術(shù)可以有利地用于并網(wǎng)PWM轉(zhuǎn)換器來改進(jìn)THD性能， 并且可應(yīng)用于電流源和電壓源PWM轉(zhuǎn)換器。還參照?qǐng)D6，整流器控制器14 采用選擇性諧波消除(SHE)型控制部件150來生成開關(guān)控制信號(hào)14加。該技術(shù)有效地將輸出波形中的PWM開關(guān)點(diǎn)控制為特定角，用于控制諧波和總諧波失真(THD)。圖6示出了示例性方法600，其計(jì)算用于在功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)110中生成脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)14 的一組整流器開關(guān)角Θμ-ΘΧ,Μ可以實(shí)時(shí) (例如，在板載(on board)角生成器152中)或離線使用處理600。通常，技術(shù)600涉及至少部分基于考慮來自整流器的諧波和來自源的諧波兩者的電流譜、要減少或消除的一個(gè)或多個(gè)諧波、以及期望的THD值158而形成等式系統(tǒng)(例如，在62 ，以及求解等式系統(tǒng)(例如，在624)來得該組整流器開關(guān)角θ^-θχ,Μ在某些實(shí)施例中，對(duì)于角度的子集(例如， 圖2的示例中的獨(dú)立角θ xa- θ χ,9)求解等式組，而在6 基于波形200(圖2、的對(duì)稱來求解任何剩余的角(例如，非獨(dú)立角θ χ,10- θ χ,18)。在圖6的實(shí)施例中，可以在601(例如，經(jīng)由反饋系統(tǒng)118)測(cè)量源電壓，并且在602 計(jì)算關(guān)注的諧波含量，其中，在604應(yīng)用輸入濾波器傳遞函數(shù)IM來確定源電流，或者可以替代地在605(例如，經(jīng)由反饋系統(tǒng)118)直接測(cè)量源電流，在606計(jì)算諧波含量。在608針對(duì)源電流計(jì)算關(guān)鍵諧波，例如，根據(jù)測(cè)量的或確定的源電流，針對(duì)包括基波電流的關(guān)鍵諧波分量獲得源電流譜。另外，在612(例如，經(jīng)由反饋系統(tǒng)118)測(cè)量整流器直流電流(例如， 圖1中的Idc)或電壓，并且在614根據(jù)測(cè)量的直流整流器電流或電壓計(jì)算整流器輸入電流或電壓譜(例如，傅立葉系數(shù))。在616，將輸入濾波器傳遞函數(shù)巧4應(yīng)用于整流器輸入電流或電壓譜，以便把整流器輸入電流或電壓譜交付到線路側(cè)，并且由此獲得所交付的或加權(quán)的整流器輸入電流或電壓譜。在620，計(jì)算作為源電流或電壓譜與所交付的整流器輸入電流或電壓譜的總和的總線電流或電壓譜。在622，利用各種控制限制的應(yīng)用，諸如將一個(gè)或多個(gè)關(guān)注的諧波(例如，接近輸入濾波器調(diào)諧點(diǎn)的第3、第5、第11或其它諧波)強(qiáng)制設(shè)置為零或一些其它最大值，并且利用對(duì)于給定關(guān)注的范圍的總諧波失真值(例如，如以上圖7 和圖8所示)，至少部分基于總線電流或電壓譜而形成等式系統(tǒng)。然后，在擬4求解等式系統(tǒng)，產(chǎn)生用于在控制開關(guān)整流器IlOa的PWM操作中使用的一組整流器開關(guān)角θ xa- θ χ,18的獨(dú)立角的子集。在626，可以通過使用波形對(duì)稱來獲得非獨(dú)立角。以下討論還示出了處理600的計(jì)算方面。假設(shè)恒定直流鏈路(電壓或電流)和奇函數(shù)y_，任意PWM波形可表示為傅立葉序列

權(quán)利要求
1.一種功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，包括 整流器(110a)，包括交流輸入電路(104)，其具有整流器輸入濾波器(11 和多個(gè)交流輸入節(jié)點(diǎn)以接收交流電輸入功率，直流輸出，其具有第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)，以及各自耦合在所述交流輸入節(jié)點(diǎn)之一與所述第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)之一之間的多個(gè)整流器開關(guān)器件(S1-S6)，所述整流器開關(guān)器件(S1-S6)各自能夠操作成根據(jù)相應(yīng)的整流器開關(guān)控制信號(hào)(142a)來選擇性地將相應(yīng)的交流輸入節(jié)點(diǎn)與相應(yīng)的直流輸出節(jié)點(diǎn)耦合；中間直流電路(130)，其包括與所述整流器(IlOa)的所述第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)耦合的第一和第二直流電流路徑；逆變器(110b)，其包括具有用于向負(fù)載(120)供電的多個(gè)交流輸出節(jié)點(diǎn)的交流輸出 (114)，所述逆變器(IlOb)能夠操作成對(duì)來自所述中間電路(130)的直流功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換以向所述負(fù)載(120)提供交流電輸出功率；以及具有整流器控制部件(144a)的開關(guān)控制系統(tǒng)(140)，所述整流器控制部件(144a)包括開關(guān)角生成器(152)，其能夠操作成至少部分基于表示所述整流器(IlOa)的交流輸入處的源諧波的至少一個(gè)信號(hào)或值(118a)和至少部分基于所述整流器輸入濾波器(112)的傳遞函數(shù)(1 )，基本實(shí)時(shí)地計(jì)算一組整流器開關(guān)角(θ xa- θ χ,9)，以及脈寬調(diào)制PWM控制器(150)，其接收來自所述開關(guān)角生成器(15 的所述一組整流器開關(guān)角(θ xa" θ χ,9)，并且能夠操作成根據(jù)所述一組整流器開關(guān)角(θ xa" θ χ,9)來向所述整流器(IlOa)提供脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)(14 )，以使得所述整流器(IlOa)對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，來向所述中間直流電路(130)提供調(diào)節(jié)的直流功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，其中，所述開關(guān)角生成器(152)能夠操作成至少部分基于以下來基本實(shí)時(shí)地計(jì)算所述一組整流器開關(guān)角(Θμ-ΘΜ)要減少或消除的至少一個(gè)諧波；以及期望的總諧波失真值(158)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，其中，所述開關(guān)角生成器(152)能夠操作成通過以下步驟基本實(shí)時(shí)地計(jì)算所述一組整流器開關(guān)角(Θμ-ΘΜ)根據(jù)測(cè)量的或確定的源電流或電壓來計(jì)算(608)源電流或電壓譜； 根據(jù)測(cè)量的整流器直流電流或測(cè)量的整流器直流電壓(Idc)來計(jì)算(614)整流器輸入電流或電壓譜；將所述整流器輸入濾波器(11 的所述傳遞函數(shù)(154)應(yīng)用(616)于所述整流器輸入電流或電壓譜，來將所述整流器輸入電流或電壓譜交付到線路側(cè)，來獲得所交付的整流器輸入電流或電壓譜；計(jì)算(620)作為所述源電流或電壓譜與所述所交付的整流器輸入電流或電壓譜的總和的總線電流或電壓譜；至少部分基于所述總線電流或電壓譜而形成(622)等式系統(tǒng)； 求解(624)所述等式系統(tǒng)來獲得所述一組整流器開關(guān)角(θ xa- θ χ,9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，其中，所述開關(guān)角生成器(152)能夠操作成至少部分基于所述要減少或消除的至少一個(gè)諧波和至少部分基于所述期望的總諧波失真值(158)，形成(62 所述等式系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，其中，所述整流器(IlOa)是電流源整流器，并且其中，所述中間電路(130)包括至少一個(gè)電感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，其中，所述整流器(IlOa)是電流源整流器，并且其中，所述中間電路(130)包括至少一個(gè)電感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，其中，所述功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，并且其中，所述逆變器的所述多個(gè)交流輸出節(jié)點(diǎn)向電機(jī)負(fù)載(120)供電。
8.—種功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)，包括: 整流器(110)，包括交流輸入電路(104)，其具有整流器輸入濾波器(11 和多個(gè)交流輸入節(jié)點(diǎn)以接收交流電輸入功率，直流輸出，其具有第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)，以及各自耦合在所述交流輸入節(jié)點(diǎn)之一與所述第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)之一之間的多個(gè)整流器開關(guān)器件(S1-S6)，所述整流器開關(guān)器件(S1-S6)各自能夠操作成根據(jù)相應(yīng)的整流器開關(guān)控制信號(hào)(142a)來選擇性將相應(yīng)的交流輸入節(jié)點(diǎn)與相應(yīng)的直流輸出節(jié)點(diǎn)耦合；中間直流電路(130)，其包括與所述整流器(IlOa)的所述第一和第二直流輸出節(jié)點(diǎn)耦合的第一和第二直流電流路徑；逆變器(110b)，其包括具有用于向負(fù)載(120)供電的多個(gè)交流輸出節(jié)點(diǎn)的交流輸出 (114)，所述逆變器(IlOb)能夠操作成對(duì)來自所述中間電路(130)的直流功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換以向所述負(fù)載(120)提供交流電輸出功率；以及具有整流器控制部件(144a)的開關(guān)控制系統(tǒng)(140)，所述整流器控制部件(144a)包括開關(guān)角組表(160)，其存儲(chǔ)多組整流器開關(guān)角(θ xa- θ χ,9)，以及脈寬調(diào)制PWM控制器(150)，其能夠操作成至少部分基于表示所述整流器(IlOa)的交流輸入處的源諧波的至少一個(gè)信號(hào)或值(118a)而選擇所述整流器開關(guān)角的組(θ xa- θ χ,9) 之一，并且能夠操作成根據(jù)所選的一組整流器開關(guān)角(Θμ-Θμ)來向所述整流器(IlOa) 提供脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào)(14 )，以使得所述整流器(IlOa)對(duì)交流電輸入功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，來向所述中間直流電路(130)提供調(diào)節(jié)的直流功率。
9.一種計(jì)算用于在功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(110)中生成脈寬調(diào)制后的整流器開關(guān)控制信號(hào) (142a)的一組整流器開關(guān)角(θ xa- θ χ,9)的方法(600)，所述方法(600)包括至少部分基于以下來形成(622)等式系統(tǒng)所述功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電流譜，要減少或消除的至少一個(gè)諧波，以及期望的最大總諧波失真值(158)，以及求解所述等式系統(tǒng)來獲得所述一組整流器開關(guān)角(θ xa- θ χ,9)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法(600)，其中，至少部分基于包括被交付到線路側(cè)的整流器輸入電流譜和源電流譜的總線電流譜，形成所述等式系統(tǒng)。
全文摘要
本公開提供了自適應(yīng)諧波減少設(shè)備和方法。呈現(xiàn)了用于分布式能量源的發(fā)電系統(tǒng)和具有例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的有源前端轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中，用于并網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)諧波最小化用于最小化或減少線電流譜中的總諧波失真，該線電流譜包括源諧波電流和交付到線路側(cè)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)換器注入的電流譜。
文檔編號(hào)H02M1/12GK102447399SQ20111030553
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者程仲元, 納維德·扎爾加里, 肖原 申請(qǐng)人:洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司