用pwm消除z源ac/ac變換器中諧波的方法
2024-02-04 17:36:15 1
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：
本發明涉及一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，屬於信號處理方法領域。
背景技術：
電力系統諧波問題由來已久。目前電網電壓波形往往偏離正弦波形而發生畸變，而且波形畸變日益嚴重。非線性負荷接至供電系統，以及供電系統本身非線性元件的存在，是造成電力網電壓波形畸變的根本原因。電力系統主要的諧波源有電動機及發電機，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，電力機車以及調光燈等各類非線性負荷。諧波的存在對電力系統或負載都將產生種種危害。諧波會使電網內出現諧振現象，影響潮流計算的有效性，增加網絡損耗等。諧波可使各種電力設備出現故障，如加重電機負載，產生振蕩轉矩及轉速的周期性變化；集膚效應增加電機和變壓器銅損與 鐵損而過熱；使變壓器鐵芯產生磁滯伸縮現象，增加噪音；引起電機和變壓器絕緣介質強度降低，使用壽命縮短；使電力電纜容量減小，加劇老化，洩漏電流加大；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採用，電氣化鐵道快速發展，化工、冶金、煤炭等工業部門中大量應用電力電子設備，節能工作中電力電子技術廣泛應用，這一切都使得電力系統的諧波問題日益嚴重。另外，電力公司為改善功率因數而大量增加使用電容器組，工業界為提高系統的可靠性和效率而廣泛使用電力電子變流器。事實上，並聯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諧波問題顯得更加重要。
發明內容
本發明的目的在於克服現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採樣和前饋開環控制，顯著降低了系統對控制器帶寬的要求，具有較強的穩定性及可靠性，並可提高對交流系統側突發諧波畸變的適應能力。實現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，其特徵在於，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生的誤差信號；第二，利用計算式
權利要求
1.一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，其特徵在於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生的誤差信號； 第三，利用計算式 以及計算式
2.根據權利要求I所述的用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，其特徵在於所述的消除諧波的方法還包括，第五，通過輸出電壓控制環節對佔空比值進行實時微調以穩定輸出電壓。
3.根據權利要求2所述的用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，其特徵在於所述的輸出電壓控制環節通過實時測量，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) 計算變流器初始佔空比，其中，Vrat為變流器輸出電壓有效值，由計算結果對佔空比值進行實時微調以穩定輸出電壓。
全文摘要
一種用PWM消除Z源AC/AC變換器中諧波的方法，屬於信號處理方法領域，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生的誤差信號，採用非恆定佔空比控制，由開環控制生成佔空比隨時間變化的調製函數。調製函數控制兩組串聯四象限開關的導通調節負荷電壓的輸出，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節對佔空比值進行實時微調以穩定輸出電壓。本發明僅需簡單的低通濾波採樣和前饋開環控制，顯著降低了系統對控制器帶寬的要求，具有較強的穩定性及可靠性，並可提高對交流系統側突發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 優先權日2012年9月25日
發明者解大, 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