一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法技術

本發明專利技術公開了一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法，包括：步驟一、獲得誤差電流；步驟二、應用優先調制方式獲得APF的優先調制脈寬；步驟三、設定允許誤差電流的最大允許值，如果所有相輸出電流的誤差小于允許值，則應用SPVWM的脈寬進行調制，否則應用滯環的調制脈寬（HPWM）。本發明專利技術的具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法，可以在電流突變時采用HPWM調制，平緩時采用SVPWM調制，有效的達到跟蹤快的同時穩定的效果。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法，包括：步驟一、獲得誤差電流；步驟二、應用優先調制方式獲得APF的優先調制脈寬；步驟三、設定允許誤差電流的最大允許值，如果所有相輸出電流的誤差小于允許值，則應用SPVWM的脈寬進行調制，否則應用滯環的調制脈寬（HPWM）。本專利技術的具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法，可以在電流突變時采用HPWM調制，平緩時采用SVPWM調制，有效的達到跟蹤快的同時穩定的效果。【專利說明】—種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法
本專利技術涉及一種三相整流技術，更具體的說是涉及一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法。
技術介紹
隨著電力電子設備技術的不斷發展，節能燈、串聯電壓調節器等電力電子設備不斷應用于電網負荷端。這些電力設備在優化負荷供電能量的同時，也向電網注入大量諧波電流，一方面影響電網的供電情況，同時也為負荷帶來諧波電壓，影響其他負荷的供電水平，損壞電器設備。并聯型有源電力濾波器(SAPF)可動態補償負荷的諧波電流，提高負荷的整體運行水平及供電質量，已經廣泛應用于實際中。然而，盡管SAPF具有較好的動態補償能力，但存在跟蹤速度與跟蹤穩定性相沖突的問題。 在SAPF的補償過程中，其內部的IGBT模塊的作用尤其重要，其中控制IGBT工作的PWM波更是直接影響到SAPF對電網的濾波效率，所以對PWM波的調制就顯得尤為重要。 目前現有的PWM調制方法有滯環控制、正弦脈寬調制(SPWM)和空間矢量調制(SVPWM)三種，其中滯環控制作為最典型的非線性控制方式，具有輸出目標明確，跟蹤速度快的優點。但該控制方法擬定輸出中存在一個輸出偏差，其精準性較差，高精準性的算法需依賴控制速度極快的CPU，在很大的程度上增加裝置的成本。正弦脈寬調制(SPWM)技術和空間矢量調制技術(SVPWM)具有較好的PWM調節能力，可平穩的控制SAPF的輸出電流，可實現對目標電流無誤差跟蹤，具有較好的穩定性。但該方法的跟蹤速度依賴系統的輸出特性，跟蹤速度較差。 如圖1所示的是無補償裝置下的系統電流(即負荷電流)，圖2為SVPWM控制補償裝置的系統電流波形，對比圖1和圖2可知在負荷電流連續改變時，采用SVPWM調制方式APF基本上可以補償負荷的諧波電流，系統電流波形類似正弦；但當負荷電流突變時，系統電流有一定時間的滯后，因而在系統輸出電流上有較為明顯的尖刺。當負荷變化較大時，采用SVPWM控制方式有源濾波器的補償效果將不能滿足負荷的要求，影響設備的效果。
技術實現思路
針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種能夠快速跟蹤電流又穩定的PWM調制方法。 為實現上述目的，本專利技術提供了如下技術方案:一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法，包括:步驟一、獲得誤差電流；步驟二、應用優先調制方式獲得APF的優先調制脈寬；步驟三、設定允許誤差電流的最大允許值，如果所有相輸出電流的誤差小于允許值，則應用SPVWM的脈寬進行調制，否則應用滯環的調制脈寬(HPWM)。 通過采用上述技術方案，通過獲取誤差電流的方式就可以有效的得到負載電流的情況，通過應用優先調制方式進行調制就可以使得APF優先輸出一調制脈寬，以保證APF的正常工作，最后通過對誤差電流的分析得到負載電流的實時狀態，若是處于突變狀態，則APF采用HPWM調制以提升跟蹤速度，若是處于平緩狀態，則APF采用SVPWM調制以增加精度和穩定性，這樣就可以有效的避免
技術介紹
中現有的調制方法所出現的跟蹤速度快時精度和穩定性不夠問題，以及精度和穩定性足夠時而跟蹤速度不夠快出現輸出電流有尖刺的問題。 本專利技術進一步設置為:在上述的步驟一中，首先采樣負載電流，接著對采樣到的負載電流進行低通濾波得到諧波電流，然后采集輸出電流，將采集到的輸出電流和諧波電流進行相減得到誤差電流。 通過采用上述技術方案，通過先采樣負載電流，對采樣電流進行低通濾波得到諧波電流，接著采樣輸出電流，最后將輸出電流與諧波電流相減得到誤差電流，這樣就可以有效的得到一個精準的誤差電流，那么后期調制方法的選擇就更為精確，這樣就能夠更好的避免跟蹤速度快時精度和穩定性不夠問題，以及精度和穩定性足夠時而跟蹤速度不夠快出現輸出電流有尖刺的問題。 本專利技術進一步設置為:在上述的步驟二中，所應用的優先調制方式為SVPWM調制方式。 通過采用上述技術方案，SVPWM調制方式具有穩定性強、精度高的特點，將其作為優先調制方式就可以使得輸出電流比較精確，那么自然根據輸出電流算出的誤差電流也就更為精確，因而進一步的，就能夠更好的避免跟蹤速度快時精度和穩定性不夠問題，以及精度和穩定性足夠時而跟蹤速度不夠快出現輸出電流有尖刺的問題。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為無補償裝置下的系統電流(即負荷電流)的波形圖；圖2為現有的SVPWM控制補償裝置的系統電流波形圖；圖3為本專利技術的一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法控制補償裝置的系統電流波形圖；圖4為本專利技術的一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法的流程框圖。 圖中:1、步驟一 ；2、步驟二 ；3、步驟三。 【具體實施方式】 參照圖1所示,本實施例的一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法,包括: 步驟一 1、獲得誤差電流；步驟二 2、應用優先調制方式獲得APF的優先調制脈寬；步驟三3、設定允許誤差電流的最大允許值，如果所有相輸出電流的誤差小于允許值，則應用SPVWM的脈寬進行調制，否則應用滯環的調制脈寬(HPWM)。 通過采用上述技術方案，在APF電流閉環控制中，首先根據采用的負荷電流檢測出負荷中的諧波電流作為APF的目標電流，采用APF的輸出電流，兩者的差值作為輸出電流的誤差；應用SVPWM調制方式獲得APF的調制脈寬(SVPWM);設定允許負荷突變電流(即為誤差電流)的最大允許值，如果所有相輸出電流的誤差小于允許值，則直接應用SPVWM的脈寬進行調制，否則應用滯環的調制脈寬(HP麗)，通過以上步驟就可以在負荷突變電流較小時(即負載電流較平緩時)，采用SVPWM調制方式調制，獲得APF的調直脈寬，有效的保證輸出電流的精度和穩定性，同時由于負載電流較平緩因而不會出現尖刺的問題，在負荷突變電流較大時(即負載電流波動較大時)，采用HPWM調制方式調制，獲得APF的調制脈寬(HPWM),有效的保證輸出電流能夠及時的跟蹤負荷電流，同時由于HPWM調制方式跟蹤速度快，因而不會出現尖刺的問題，將圖3與圖2相比便可以明顯看出本實施例調制方法控制補償裝置的最終電流輸出沒有尖刺的存在。 同時本實施例還提供了一種較為優選的誤差電流采集方案；參照圖4所示，首先通過現有的采樣電路采樣負載電流，然后通過低通濾波器對采樣到的負載電流進行低通濾波得到諧波電流，同時通過現有的采樣電路采樣輸出電流，然后通過現有的運算電路對得到的諧波電流與采樣到的輸出電流做減法運算得到后面所需要的誤差電流，通過上述步驟就可以快速有效的得到一個精準的誤差電流，使得后期調制方式的選擇更加的精確，讓最終輸出電流更加的精確穩定，以及更加的及時有效的跟蹤負荷突變電流。 綜上所述，本專利技術通過先獲得誤差電流，采取一調制方式進行有限調制之后，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有電流快速跟蹤及穩定的PWM調制方法，其特征在于：包括：步驟一、獲得誤差電流；步驟二、應用優先調制方式獲得APF的優先調制脈寬；步驟三、設定允許誤差電流的最大允許值，如果所有相輸出電流的誤差小于允許值，則應用SPVWM的脈寬進行調制，否則應用滯環的調制脈寬（HPWM）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：林道飛，金良贊，林婷婷，
申請(專利權)人：信元瑞電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33