一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法技术

本发明专利技术属于UPS不间断电源技术领域，公开了一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，包括：电压采样单元、3/2正序转换控制器、3/2负序转换控制器、用于对3/2正序转换控制器的输出量进行双闭环控制的PI+P双环控制器、用于对3/2负序转换控制器的输出量进行单闭环控制的PI单环控制器、3/2正序逆转换控制器、3/2负序逆转换控制器和用于对3/2正序逆转换控制器和3/2负序逆转换控制器的叠加输出量进行调节控制的PWM控制单元。本发明专利技术提供了一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，有效地抑制了UPS在正常运行时，受自身或非线性负载的影响从而导致的输出电压三相不平衡的问题。

A Method of Suppressing Unbalanced Three-Phase Output Voltage of UPS

The invention belongs to the technical field of UPS uninterruptible power supply, and discloses a method for suppressing unbalanced three-phase output voltage of UPS, including voltage sampling unit, 3/2 positive sequence conversion controller, 3/2 negative sequence conversion controller, PI+P double loop controller for double closed-loop control of output of 3/2 positive sequence conversion controller, and single closed-loop control of output of 3/2 negative sequence conversion controller. The PI single-loop controller, 3/2 positive sequence inversion controller, 3/2 negative sequence inversion controller and PWM control unit for adjusting and controlling the superimposed output of 3/2 positive sequence inversion controller and 3/2 negative sequence inversion controller are designed. The invention provides a method for suppressing the unbalance of three-phase output voltage of UPS, which effectively suppresses the unbalance of three-phase output voltage caused by the influence of its own or non-linear load during normal operation of UPS.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法
本专利技术属于UPS不间断电源
，尤其涉及一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法。
技术介绍
UPS，即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用；当市电中断时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。现有技术的UPS，其输出电压的三相平衡性是判断一台UPS重要性能指标，在UPS的实际运用过程中，通常都要求UPS要具有同时向线性、非线性负载供电的能力，在自身和非线性负载的影响下，UPS系统由于存在着一定量的输出阻抗，从而使UPS的三相逆变电源在向不平衡负载供电时会造成三相输出电压不平衡的不良现象，从而导致UPS输出电压波形畸变，影响UPS的供电质量，对UPS的下级负载造成一定程度的寿命损耗，这种情况需要改变。
技术实现思路
本专利技术提供了一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，以解决现有技术中，UPS因自身和非线性负载的影响，从而导致UPS输出电压波形畸变，UPS三相输出电压不平衡的问题。为实现以上专利技术目的，采用的技术方案为：一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，包括：用于对UPS输出电压进行采集的电压采样单元；用于对UPS输出正序电压进行旋转坐标转换的3/2正序转换控制器；用于对UPS输出负序电压进行旋转坐标转换的3/2负序转换控制器；用于对3/2正序转换控制器的输出量进行双闭环控制的PI+P双环控制器；用于对3/2负序转换控制器的输出量进行单闭环控制的PI单环控制器；用于对PI+P双环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2正序逆转换控制器；用于对PI单环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2负序逆转换控制器；用于对3/2正序逆转换控制器和3/2负序逆转换控制器的叠加输出量进行调节控制的PWM控制单元。本专利技术进一步设置为：所述3/2正序转换控制器的输入为所述电压采样单元的UPS正序输出电压采样值，所述3/2正序转换控制器的输出为UPS输出正序电压在静态坐标系下的alpha分量值d以及beta分量值q。本专利技术进一步设置为：所述3/2负序转换控制器的输入为所述电压采样单元的UPS负序输出电压采样值，所述3/2负序转换控制器的输出为UPS输出负序电压在静态坐标系下的alpha分量值d1以及beta分量值q1。本专利技术进一步设置为：所述PI+P双环控制器包括：对所述alpha分量值d进行差分控制的d轴电压比较器、对所述beta分量值q进行差分控制的q轴电压比较器、对所述d轴电压比较器输出量进行闭环电压比例积分控制的d轴PI调节器、对所述q轴电压比较器输出量进行闭环电压比例积分控制的q轴PI调节器、对所述d轴PI调节器输出量进行差分控制的d轴电流比较器、对所述q轴PI调节器输出量进行差分控制的q轴电流比较器、对所述d轴电流比较器输出量进行闭环电流比例控制的d轴P调节器和对所述q轴电流比较器输出量进行闭环电流比例控制的q轴P调节器。本专利技术进一步设置为：所述PI单环控制器包括：对所述alpha分量值d1进行差分控制的d1轴电压比较器、对所述beta分量值q1进行差分控制的q1轴电压比较器、对所述d1轴电压比较器输出量进行闭环电压比例积分控制的d1轴PI调节器、对所述q1轴电压比较器输出量进行闭环电压比例积分控制的q1轴PI调节器。本专利技术进一步设置为：所述3/2正序转换控制器的输出分别给定到所述d轴电压比较器的第一输入端和所述q轴电压比较器的第一输入端，所述d轴电压比较器的第二输入端为可调节大小的Vd1给定值，所述q轴电压比较器的第二输入端为可调节大小的Vq1给定值。本专利技术进一步设置为：所述d轴PI调节器的输出给定到所述d轴电流比较器的第一输入端，所述d轴电流比较器的第二输入端为可调节大小的Id1给定值，所述q轴PI调节器的输出给定到所述q轴电流比较器的第一输入端，所述q轴电流比较器的第二输入端为可调节大小的Iq1给定值。本专利技术进一步设置为：所述3/2负序转换控制器的输出分别给定到所述d1轴电压比较器的第一输入端和所述q1轴电压比较器的第一输入端，所述d1轴电压比较器的第二输入端为可调节大小的Vd2给定值，所述q1轴电压比较器的第二输入端为可调节大小的Vq2给定值。本专利技术进一步设置为：所述d轴P调节器的输出量和所述q轴P调节器的输出量给定到所述3/2正序逆转换控制器，所述d1轴PI调节器和所述q1轴PI调节器的输出量给定到所述3/2负序逆转换控制器，所述3/2正序逆转换控制器和所述3/2负序逆转换控制器的输出量经叠加后给定到所述PWM控制单元的输入端。综上所述，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：区别于现有技术的情况，本专利技术通过采样UPS输出电压的负序电压分量，对其进行旋转坐标的3/2负序转换后进行PI单环控制器单闭环控制，再就PI单环控制器输出量进行旋转坐标3/2逆转换，将3/2负序逆转换控制器的输出量与相对应的正序电压分量的3/2正序逆转换控制器的输出量进行叠加后给定到PWM控制单元，从而就UPS输出电压的负序电压分量进行有效控制和利用，改善UPS输出电压波，抑制了UPS三相输出电压不平衡。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法的结构框图；图2是本专利技术实施例提供的一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法的流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法的PI+P双环控制器的结构框图；图4是本专利技术实施例提供的一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法的PI单环控制器的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，如图1、图3和图4所示，包括，用于对UPS输出电压进行采集的电压采样单元100，用于对UPS输出正序电压进行旋转坐标转换的3/2正序转换控制器200，用于对UPS输出负序电压进行旋转坐标转换的3/2负序转换控制器300，用于对3/2正序转换控制器的输出量进行双闭环控制的PI+P双环控制器400，用于对3/2负序转换控制器的输出量进行单闭环控制的PI单环控制器500，用于对PI+P双环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2正序逆转换控制器600，用于对PI单环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2负序逆转换控制器700和用于对3/2正序逆转换控制器和3/2负序逆转换控制器的叠加输出量进行调节控制的PWM控制单元800。在具体实施过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，其特征在于，包括：用于对UPS输出电压进行采集的电压采样单元；用于对UPS输出正序电压进行旋转坐标转换的3/2正序转换控制器；用于对UPS输出负序电压进行旋转坐标转换的3/2负序转换控制器；用于对3/2正序转换控制器的输出量进行双闭环控制的PI+P双环控制器；用于对3/2负序转换控制器的输出量进行单闭环控制的PI单环控制器；用于对PI+P双环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2正序逆转换控制器；用于对PI单环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2负序逆转换控制器；用于对3/2正序逆转换控制器和3/2负序逆转换控制器的叠加输出量进行调节控制的PWM控制单元。

【技术特征摘要】
1.一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，其特征在于，包括：用于对UPS输出电压进行采集的电压采样单元；用于对UPS输出正序电压进行旋转坐标转换的3/2正序转换控制器；用于对UPS输出负序电压进行旋转坐标转换的3/2负序转换控制器；用于对3/2正序转换控制器的输出量进行双闭环控制的PI+P双环控制器；用于对3/2负序转换控制器的输出量进行单闭环控制的PI单环控制器；用于对PI+P双环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2正序逆转换控制器；用于对PI单环控制器输出量进行旋转坐标逆转换的3/2负序逆转换控制器；用于对3/2正序逆转换控制器和3/2负序逆转换控制器的叠加输出量进行调节控制的PWM控制单元。2.如权利要求1所述的一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，其特征在于，所述3/2正序转换控制器的输入为所述电压采样单元的UPS正序输出电压采样值，所述3/2正序转换控制器的输出为UPS输出正序电压在静态坐标系下的alpha分量值d以及beta分量值q。3.如权利要求1所述的一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，其特征在于，所述3/2负序转换控制器的输入为所述电压采样单元的UPS负序输出电压采样值，所述3/2负序转换控制器的输出为UPS输出负序电压在静态坐标系下的alpha分量值d1以及beta分量值q1。4.如权利要求1所述的一种抑制UPS三相输出电压不平衡的方法，其特征在于，所述PI+P双环控制器包括：对所述alpha分量值d进行差分控制的d轴电压比较器、对所述beta分量值q进行差分控制的q轴电压比较器、对所述d轴电压比较器输出量进行闭环电压比例积分控制的d轴PI调节器、对所述q轴电压比较器输出量进行闭环电压比例积分控制的q轴PI调节器、对所述d轴PI调节器输出量进行差分控制的d轴电流比较器、对所述q轴PI调节器输出量进行差分控制的q轴电流比较器、对所述d轴电流比较器输出量进行闭环电流比例控制的d轴P调节器和对所述q轴电流比较器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄匹静，王海建，张作霖，
申请(专利权)人：深圳市艾普诺电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44