大功率pwm整流電源模塊間的環(huán)流抑制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率PWM整流電源模塊間的環(huán)流 抑制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電解、電鍍、電化學(xué)等工業(yè)生產(chǎn)中，整流電源得到廣泛應(yīng)用，是直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì) 量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵設(shè)備。傳統(tǒng)的整流電源通過(guò)采用功率二極管或晶閘管構(gòu)成，會(huì)向電網(wǎng) 注入大量諧波電流，導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備的損耗與故障率增加。隨著工業(yè)發(fā)展，對(duì)大功率整流電源 的需求急劇增加，尤其是具有低諧波含量和高功率因數(shù)的損耗的大功率PWM整流器受到關(guān) 注，特別是電鍍與電解銅箱行業(yè)。
[0003] 目前由于受到IGBT等全控型功率開(kāi)關(guān)器件的功率等級(jí)限制，制造單臺(tái)大功率PffM 整流電源較為困難，并且成本較高。而整流電源模塊并聯(lián)對(duì)提高系統(tǒng)的冗余度和容量?jī)?yōu)勢(shì) 明顯，采用模塊化整流電源并聯(lián)構(gòu)成大功率整流電源已成為大功率整流電源的發(fā)展趨勢(shì)。 但是，當(dāng)多個(gè)整流電源模塊的投切時(shí)間不一致時(shí)，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)狀態(tài)也不同步，從而會(huì)在整流電 源模塊之間產(chǎn)生環(huán)流，進(jìn)一步容易導(dǎo)致其中一個(gè)整流電源模塊過(guò)載，會(huì)影響到配電網(wǎng)的安 全性、穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的其中一個(gè)目的在于提供一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制方 法、裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)整流電源模塊投切時(shí)間不一致，導(dǎo)致整流電源模塊 之間產(chǎn)生環(huán)流影響配電網(wǎng)安全性的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提出了一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制方法，該大 功率PffM整流電源包括第一整流電源模塊與第二整流模塊，該方法包括：
[0006] 采集第一整流電源模塊的三相輸入電流，以獲取所述第一整流電源模塊與所述第 二電源整流模塊之間的環(huán)流；
[0007] 根據(jù)所述環(huán)流獲取所述第一整流電源模塊與所述第二整流電源模塊的三角載波 信號(hào)的相位差；
[0008] 根據(jù)所述載波相位差計(jì)算載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間；
[0009] 根據(jù)所述載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間調(diào)整所述第一整流電流模塊的三角載波信號(hào)的相位， 以同步所述第一整流電流模塊與所述第二整流電流模塊的三角載波信號(hào)的相位。
[0010] 可選地，所述根據(jù)所述環(huán)流獲取所述第一整流電源模塊與所述第二整流電源模塊 的三角載波信號(hào)的相位差的步驟采用如下關(guān)系式計(jì)算：
[0011]
[0012] 式中，Ud。為直流側(cè)電壓值，ω。為角頻率，L為交流側(cè)的濾波電感，i A環(huán)流，Θ為 第一整流電流模塊與第二整流電流模塊的三角載波信號(hào)的相位。
[0013] 可選地，所述根據(jù)所述載波相位差計(jì)算載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間的步驟采用如下關(guān)系式 計(jì)算：
[0014]
[0015] 式中，Θ為第一整流電流模塊與第二整流電流模塊的三角載波信號(hào)的相位，T。為 三角載波周期，τ為載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間。
[0016] 可選地，所述利用電流傳感器采集第一整流電源模塊的三相輸入電流，以獲取所 述第一整流電源模塊的環(huán)流的步驟采用如下關(guān)系式計(jì)算：
[0017] ih= (i la+ilb+ilc) = _(i2a+i2b+i2c)
[0018] 式中，ih為第一整流電源模塊與第二電源整流模塊之間的環(huán)流，i la、ilb、I1。分別為 第一整流電源模塊的三相輸入電流，i 2a、i2b、i2。分別為第二整流電源模塊的三相輸入電流。
[0019] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制裝 置，包括：
[0020] 環(huán)流獲取模塊，用于采集第一整流電源模塊的三相輸入電流，以獲取第一整流電 源模塊與第二電源整流模塊之間的環(huán)流；
[0021] 相位差獲取模塊，用于根據(jù)所述環(huán)流獲取所述第一整流電源模塊與所述第二整流 電源模塊的三角載波信號(hào)的相位差；
[0022] 載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間獲取模塊，用于根據(jù)所述載波相位差計(jì)算載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間；
[0023] PffM調(diào)制模塊，用于根據(jù)所述載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間調(diào)整所述第一整流電流模塊的三 角載波信號(hào)的相位，以同步所述第一整流電流模塊與所述第二整流電流模塊的三角載波信 號(hào)的相位。
[0024] 第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制系 統(tǒng)，包括上文所述的環(huán)流抑制裝置。
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采集整流電源模塊的輸入電流獲取環(huán)流，根據(jù)環(huán)流得到兩個(gè)整 流電源模塊的載波的相位差，進(jìn)而得到載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間，根據(jù)該載波延時(shí)時(shí)間對(duì)其中一 個(gè)整流電源模塊的載波進(jìn)行相位調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)整流電源模塊的相位同步，從而有效抑 制兩個(gè)整流電源模塊間的環(huán)流，平衡兩個(gè)整流電源模塊的載荷，提高配電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 通過(guò)參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0027] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制方法流程 示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制裝置結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0031] 實(shí)施例一
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大功率PffM整流電源模塊間的環(huán)流抑制方 法，該大功率PWM整流電源包括第一整流電源模塊與第二整流模塊，該方法包括：
[0033] S10、采集第一整流電源模塊的三相輸入電流，以獲取第一整流電源模塊與第二電 源整流模塊之間的環(huán)流；
[0034] S20、根據(jù)環(huán)流獲取第一整流電源模塊與第二整流電源模塊的三角載波信號(hào)的相 位差；
[0035] S30、根據(jù)載波相位差計(jì)算載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間；
[0036] S40、根據(jù)載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間調(diào)整第一整流電流模塊的三角載波信號(hào)的相位，以同 步第一整流電流模塊與第二整流電流模塊的三角載波信號(hào)的相位。
[0037] 下面對(duì)本發(fā)明提供的環(huán)流抑制方法展開(kāi)詳細(xì)的說(shuō)明。
[0038] 首先，介紹S10、采集第一整流電源模塊的三相輸入電流，以獲取第一整流電源模 塊與第二電源整流模塊之間的環(huán)流的步驟。
[0039] 對(duì)于由兩個(gè)整流電源模塊（第一整流電源模塊、第二整流電源模塊）并聯(lián)構(gòu)成的 整流電源，本發(fā)明實(shí)施例在在每個(gè)采樣周期的起點(diǎn)，采集整流電源其中一個(gè)模塊的三相輸 入電流，根據(jù)該三相輸入電流計(jì)算環(huán)流，如下式所示：
[0040] ih= (i la+ilb+ilc) = _(i2a+i2b+i2c) (I)
[0041] 式（1)中，ih為第一整流電源模塊與第二電源整流模塊之間的環(huán)流，i la、ilb、I1。分 別為第一整流電源模塊的三相輸入電流，i 2a、i2b、i2。分別為第二整流電源模塊的三相輸入 電流。
[0042] 其次，介紹S20、根據(jù)環(huán)流獲取第一整流電源模塊與第二整流電源模塊的三角載波 信號(hào)的相位差的步驟。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例中，利用雙傅里面葉變換可以得到整流電源中環(huán)流與每個(gè)整流電源 模塊三角載波的相位差的關(guān)系式，如式（2)所示：
[0044]
I 2 )
[0045] 式⑵中，Ud。為直流側(cè)電壓值，ω。為角頻率，L為交流側(cè)的濾波電感，i A環(huán)流， Θ為第一整流電流模塊與第二整流電流模塊的三角載波信號(hào)的相位差。
[0046] 根據(jù)式（2)從而得到第一整流電源模塊與第二整流電源模塊的三角載波之間的 相關(guān)差，如式（3)所示：
[0047]
( 3 )
[0048] 再次，介紹S30、根據(jù)載波相位差計(jì)算載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間的步驟。
[0049] 本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)式（4)可以得到載波補(bǔ)償延時(shí)時(shí)間τ :
[0050]
:⑷
[0051] 式（4)中，Θ為第一整流電流模塊與第二整流電流模塊的三角載波信