專利名稱：用pwm消除z源ac/ac變換器中諧波的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，屬于信號處理方法領域。
背景技術：
電力系統(tǒng)諧波問題由來已久。目前電網(wǎng)電壓波形往往偏離正弦波形而發(fā)生畸變，而且波形畸變?nèi)找鎳乐?。非線性負荷接至供電系統(tǒng)，以及供電系統(tǒng)本身非線性元件的存在，是造成電力網(wǎng)電壓波形畸變的根本原因。電力系統(tǒng)主要的諧波源有電動機及發(fā)電機，變壓器和電抗器，電弧的非線性伏安特性導致的高次諧波，各類換流裝置，電力機車以及調(diào)光燈等各類非線性負荷。諧波的存在對電力系統(tǒng)或負載都將產(chǎn)生種種危害。諧波會使電網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，影響潮流計算的有效性，增加網(wǎng)絡損耗等。諧波可使各種電力設備出現(xiàn)故障，如加重電機負載，產(chǎn)生振蕩轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速的周期性變化；集膚效應增加電機和變壓器銅損與 鐵損而過熱；使變壓器鐵芯產(chǎn)生磁滯伸縮現(xiàn)象，增加噪音；引起電機和變壓器絕緣介質(zhì)強度降低，使用壽命縮短；使電力電纜容量減小，加劇老化，泄漏電流加大；影響通訊設備、自動和遠動裝置、繼電保護和測量裝置、儀器儀表的正常工作。近幾年來，直流輸電和柔性交流輸電技術被廣泛采用，電氣化鐵道快速發(fā)展，化工、冶金、煤炭等工業(yè)部門中大量應用電力電子設備，節(jié)能工作中電力電子技術廣泛應用，這一切都使得電力系統(tǒng)的諧波問題日益嚴重。另外，電力公司為改善功率因數(shù)而大量增加使用電容器組，工業(yè)界為提高系統(tǒng)的可靠性和效率而廣泛使用電力電子變流器。事實上，并聯(lián)電容器以諧振的方式加重了諧波問題，電力變流器和其他半導體設備往往伴隨著由諧振引起的諧波放大。所以，以上兩種趨勢使得如何解決電力系統(tǒng)諧波問題顯得更加重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷而提供一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，僅需簡單的低通濾波采樣和前饋開環(huán)控制，顯著降低了系統(tǒng)對控制器帶寬的要求，具有較強的穩(wěn)定性及可靠性，并可提高對交流系統(tǒng)側(cè)突發(fā)諧波畸變的適應能力。實現(xiàn)上述目的的技術方案是一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，其特征在于，所述消除諧波的方法包括首先，通過低通濾波提取輸入電壓的基波量；第二，利用除法器，得到輸入電壓基波量與整體量的實時比較產(chǎn)生的誤差信號；第二，利用計算式
權(quán)利要求
1.一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，其特征在于所述消除諧波的方法包括 首先，通過低通濾波器提取輸入電壓的基波量； 第二，利用除法器，得到輸入電壓基波量與整體量的實時比較產(chǎn)生的誤差信號； 第三，利用計算式 以及計算式
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，其特征在于所述的消除諧波的方法還包括，第五，通過輸出電壓控制環(huán)節(jié)對占空比值進行實時微調(diào)以穩(wěn)定輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，其特征在于所述的輸出電壓控制環(huán)節(jié)通過實時測量，將輸出電壓實際值與參考值比較，引入輔助PI反饋控制模式糾正實際電路的非理想特性，由輸入電壓基波分量可通過式 (3) 計算變流器初始占空比，其中，Vrat為變流器輸出電壓有效值，由計算結(jié)果對占空比值進行實時微調(diào)以穩(wěn)定輸出電壓。
全文摘要
一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，屬于信號處理方法領域，包括通過低通濾波提取輸入電壓的基波量，通過輸入電壓基波量與整體量的實時比較產(chǎn)生的誤差信號，采用非恒定占空比控制，由開環(huán)控制生成占空比隨時間變化的調(diào)制函數(shù)。調(diào)制函數(shù)控制兩組串聯(lián)四象限開關的導通調(diào)節(jié)負荷電壓的輸出，抑制輸入電壓中的低次諧波電壓，此外，可通過輸出電壓控制環(huán)節(jié)對占空比值進行實時微調(diào)以穩(wěn)定輸出電壓。本發(fā)明僅需簡單的低通濾波采樣和前饋開環(huán)控制，顯著降低了系統(tǒng)對控制器帶寬的要求，具有較強的穩(wěn)定性及可靠性，并可提高對交流系統(tǒng)側(cè)突發(fā)諧波畸變的適應能力。
文檔編號H02M1/12GK102882361SQ20121035855
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者解大, 宋元鋒, 王斯斯, 張延遲, 周長金, 莊俊鵬, 張玉濤, 王雷, 劉林泉, 何偉, 荊延飛 申請人:山東達能科技有限公司