电源电路可控整流模块功率控制方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种电源电路可控整流模块功率控制方法和系统，电源电路可控整流模块功率控制方法和系统，不间断电源电路主要包括：可控整流模块、蓄电池充放电模块、逆变稳压模块等三部分组成。蓄电池充放电模块需要能够及时切换充电模式和放电模式，实现负载不间断供电，对不间断电源内部的充放电控制系统提出了较高的控制要求。将负载侧输出功率前馈至输入侧，使得输入功率能够紧跟输入功率变化，降低直流母线电压波动。此外，采取基于模型的预测控制方法，可进一步提升控制精度，实现输入电流和输入电压同相位。电流和输入电压同相位。电流和输入电压同相位。

Power control method and system for controllable rectifier module of power supply circuit

【技术实现步骤摘要】
电源电路可控整流模块功率控制方法和系统


[0001]本专利技术实施例涉及不间断电源控制
，尤其涉及一种电源电路可控整流模块功率控制方法和系统。

技术介绍

[0002]针对一些重要用电负载，供电系统需要配置不间断电源，确保负载供电的可靠性。不间断电源内部配置相应数量的蓄电池组，在电网掉电时依然能够提供充足的电能为关键设备提供应急供电。在电网正常供电情况下，不间断电源内部的蓄电池充放电系统能够将电网交流电能转换为直流电能存贮在蓄电池组中，以备不时之需。当电网突发断电事故时，蓄电池充放电控制系统需要及时将蓄电池存储的电能输送给负载，确保不间断供电。不间断电源主要用于向重要负载供电，例如：银行计算机系统、反应堆控制系统设备等，确保电网掉电时依然具备可靠供电能力，防止断电导致负载无法正常工作。不间断电源主要包括：可控整流模块、蓄电池充放电模块、逆变稳压模块等三部分组成。
[0003]不间断电源可控整流模块将电网交流电转换为直流电，为逆变模块提供稳定的直流母线电压。可控整流模块需要实现有源功率因素矫正和直流母线电压稳定两大功能。有源功率因素矫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源电路可控整流模块功率控制方法，所述单相不间断电源包括可控整流模块、蓄电池充放电模块和逆变稳压模块；所述可控整流模块包括可控整流全桥和滤波电容，所述可控整流全桥的两输入端分别与单相电源的零线和火线连接，所述可控整流全桥的两输出端分别与滤波电容的两端连接；所述蓄电池充放电模块和所述逆变稳压模块连接所述可控整流全桥的两输出端，所述可控整流全桥包括第一上桥臂开关管和第一下桥臂开关管，所述第一上桥臂开关管的发射极、所述第一下桥臂开关管的集电极相接后连接所述电源输入端；所述第一上桥臂开关管和所述第一下桥臂开关管的基极不接；还包括滤波电容，所述滤波电容的一端连接所述第一上桥臂开关管的基极，所述滤波电容的另一端连接所述第一下桥臂开关管的发射极，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、获取电源输入端的输入电压V
in
、输入电流I
in
，以及直流母线电压V
dc
，所述直流母线电压为滤波电容两端电压；步骤S2、获取k时刻下输入电压的相位θ
V
(k)和输入电流的相位θ
I
(k)，以预测k+1时刻下输入电压的相位θ
V
(k+1)和输入电流的相位θ
I
(k+1)；步骤S3、基于k时刻下输入电压的相位θ
V
(k)和输入电流的相位θ
I
(k)、k+1时刻下输入电压的相位θ
V
(k+1)和输入电流的相位θ
I
(k+1)预测得到k+1时刻的有功功率P(k+1)和无功功率Q(k+1)；步骤S4、基于有功功率P(k+1)和无功功率Q(k+1)确定开关状态分别为S1＝1和S1＝0时的目标函数值，以选取目标函数值最小的开关状态作用到所述可控整流模块；其中，开关状态为S1＝1时，所述第一上桥臂开关管开通且所述第一下桥臂开关管关断，开关状态为S1＝0时，所述第一上桥臂开关管关断且所述第一下桥臂开关管开通。2.根据权利要求1所述的电源电路可控整流模块功率控制方法，其特征在于，所述蓄电池充放电模块包括蓄电池、第二上桥臂开关管和第二下桥臂开关管；所述第二上桥臂开关管的发射极、所述第二下桥臂开关管的集电极相接后连接至所述蓄电池的一极；所述第二上桥臂开关管和所述第二下桥臂开关管的基极不接；所述逆变稳压模块包括第三上桥臂开关管和第三下桥臂开关管；所述第三上桥臂开关管的发射极、所述第三下桥臂开关管的集电极相接后连接电源输出端；所述第三上桥臂开关管和所述第三下桥臂开关管的基极不接；所述滤波电容的一端、所述第一上桥臂开关管的基极、所述第二上桥臂开关管的基极和所述第三上桥臂开关管的基极连接；所述第一下桥臂开关管的发射极、所述滤波电容的另一端、所述第二下桥臂开关管的发射极、所述蓄电池的另一极、所述第三下桥臂开关管的发射极连接；所述可控整流模块还包括串联的第一电阻和第一电感，所述第一电阻一端连接电源输入端，所述第一电阻的另一端连接第一电感，所述第一电感、所述第一上桥臂开关管的发射极、所述第一下桥臂开关管的集电极连接；所述蓄电池充放电模块还包括第二电感，所述第二电感的一端连接所述蓄电池的一极，所述第二电感的另一端连接至所述第二上桥臂开关管的发射极、所述第二下桥臂开关管的集电极；所述逆变稳压模块还包括第三电感和接地电容，所述第三电感的一端连接所述第三上桥臂开关管的发射极、所述第三下桥臂开关管的集电极，所述第三电感的另一端连接电源
输出端，所述电源输出端通过接地电容接地。3.根据权利要求1所述的电源电路可控整流模块功率控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：对输入端电压V
in
、输入电流I
in
和直流母线电压V
dc
进行采样，获取k时刻的输入端电压V
in
(k)、输入电流I
in
(k)和直流母线电压V
dc
(k)；对所述可控整流模块的电压方程进行一阶欧拉离散处理，确定k+1时刻的输出电流I
in
(k+1)。4.根据权利要求3所述的电源电路可控整流模块功率控制方法，其特征在于，所述可控整流模块的电压方程为：k+1时刻的输出电流为：上...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹剑桥，黄敏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
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