一种波动负荷超前有源补偿系统技术方案

本发明专利技术涉及一种波动负荷超前有源补偿系统，包括前端工控机、负荷控制器和为负荷供电的电源；其中，前端工控机与用户互动，识别用户需求并确定相应工作模式，并将工作模式指令下发给负荷控制器；负荷控制器识别前端发出的工作模式指令，然后在控制高能负荷突增之前，先给电源提供与工作模式相对应的补偿参数；电源在接收负荷控制器的补偿参数后，超前对高能负荷功率缺额进行补偿。本发明专利技术能够在不加入额外功率电路的前提下，利用基于负荷控制器的补偿算法，控制负荷供电电源自身的功率电路，在功率缺额出现之前对波动负荷进行有源功率补偿。从而在达到比无源补偿更好效果的同时，极大节省了系统容性器件，有利于波动负荷系统的轻量化和低成本。化和低成本。化和低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种波动负荷超前有源补偿系统


[0001]本专利技术涉及开关电源领域，尤其涉及一种波动负荷超前有源补偿系统。

技术介绍

[0002]波动负荷，主要以电机启动、探测脉冲等形式，广泛存在于工业界中。波动负荷系统的功率链路，主要组成部分为前端工控机、负荷控制器和负荷供电电源。其中前端工控机通过用户互动和相关计算，确定波动负荷的工作模式；负荷控制器接到工作模式指令后，控制波动负荷的突增突卸；负荷供电电源主要用于给波动负荷提供功率支持。
[0003]波动负荷的特点是突变迅速、功率大、持续时间短。而负荷供电电源的输出功率主要由输出电压控制，只有输出电压跌落时电源才会提高输出功率，这样导致负荷供电电源功率响应较波动负荷需求有30us左右的滞后，该滞后导致负荷供电电源功率相对于波动负荷需求功率出现功率缺额，严重的功率缺额会导致脉冲功率不足从而使电机无法正常启动。
[0004]为了补偿功率缺额，现有解决方法通常是采用无源补偿，即在负荷供电电源输出端并联若干大容量电容，使得功率缺额能够由大容量电容放电提供。但这种无源补偿方法，带来了负荷供电电源成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波动负荷超前有源补偿系统，其特征在于：包括前端工控机、负荷控制器和为负荷供电的电源；其中，前端工控机与用户互动，识别用户需求并确定相应工作模式，并将工作模式指令下发给负荷控制器；负荷控制器识别前端发出的工作模式指令，然后在控制高能负荷突增之前，先给电源提供与工作模式相对应的补偿参数；电源在接收负荷控制器的补偿参数后，超前对高能负荷功率缺额进行补偿。2.根据权利要求1所述的波动负荷超前有源补偿系统，其特征在于：负荷控制器和电源为一体化设计。3.根据权利要求1所述的波动负荷超前有源补偿系统，其特征在于：负荷控制器与前端工控机的通讯数据为工作模式，采用网口或者光纤通讯，且负荷控制器与前端的通讯断线后负荷控制器自带工作模式闭锁。4.根据权利要求1所述的波动负荷超前有源补偿系统，其特征在于：负荷控制器建立超前补偿模型，通过该模型计算出超前补偿参数，超前补偿模型如下：输入为电压环控制器的参考电压VREF，经过电压控制器Gv、电压环输出对电感电流的增益系数g
m
，1/Cs，Cs为补偿电容，PULSE为波动负荷脉冲，输出电压VOUT，超前补偿参数X计算方法如下：5.根据权利要求4所述的波动负荷超前有源补偿系统，其特征在于：在考虑电源通讯速率和电源计算频率的情况下，选择合适的离散时间，对超前补偿参数进行处理，得到实际可以使用的离散化超前补偿参数，离散化处理算法如下：以使用的离散化超前补偿参数，离散化处理算法如下：其中，K
vp
为负荷控制器的比例环节系数，K
vi
为控制器的积分环节系数，s为微分算子；其中，t为当前时刻，τ为离散化后的处理时步，Y(t)为控制器的输出，6.根据权利要求1所述的波动负荷超前有源补偿系统，其特征在于：内存中写入预先计算出的与工作模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锟，管松敏，卢胜利，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：