CN103944167A - 一种平衡电容电压的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电力领域，提供了一种平衡电容电压的方法和装置，所述方法包括：获取电路中电容电压平均差值；获取脉冲宽度调制PWM的中心点；根据所述电容电压平均差值获取所述中心点的偏移值；根据所述中心点的偏移值调整所述中心点的位置，以使所述电容电压达到平衡。本发明实施例，获取电路中上下电容电压的平均差值和PWM的中心点，根据所述平均差值和所述中心点获取中心点的偏移值，并根据所述偏移值调整中心点的位置，以使所述上下电容电压达到平衡，通过调整中心点的位置的方法，不仅响应速度快、调整精度高，而且电路的控制器计算方便，成本低。

Description

一种平衡电容电压的方法和装置

技术领域

本发明属于电力领域，尤其涉及一种平衡电容电压的方法和装置。

背景技术

如今电力系统配电网面临的主要问题是如何为用户提供安全、可靠、优质、经济的电能。随着现代工业技术的发展, 电力电子装置日益广泛应用于电力系统，谐波的危害日益突出，因此如何抑制谐波就为实现上诉目标而显得尤为重要。

现有的三相四线制有源电力滤波器用四桥臂的成本较高，如果用三桥臂电容分裂法电容中点接零线，存在上下电容电压不平衡的问题，如果采用滞环控制存在开关频率不确定性，不利于控制器PWM设计。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种平衡电容电压的方法和装置，以解决现有技术成本高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种平衡电容电压的方法和装置，所述方法包括以下步骤：

获取电路中电容电压平均差值；

获取脉冲宽度调制PWM的中心点；

根据所述电容电压平均差值获取所述中心点的偏移值；

根据所述中心点的偏移值调整所述中心点的位置，以使所述电容电压达到平衡。

本发明实施例的另一目的在于提供一种平衡电容电压的装置，包括：

平均差值获取单元，用于获取电路中电容电压平均差值；

中心点获取单元，用于在所述平均差值获取单元获取之后，获取脉冲宽度调制PWM的中心点；

偏移值获取单元，用于根据所述平均差值获取单元获取的电容电压平均差值和所述中心点获取单元获取的中心点获取所述中心点的偏移值；

平衡单元，用于根据所述偏移值获取单元获取的偏移值调整所述中心点的位置，以使所述电容电压达到平衡。

本发明实施例，获取电路中上下电容电压的平均差值和PWM的中心点，根据所述平均差值和所述中心点获取中心点的偏移值，并根据所述偏移值调整中心点的位置，以使所述电容电压达到平衡，通过调整中心点的位置，不仅响应速度快、调整精度高，而且电路的控制器计算方便，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的平衡电容电压方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的定频PWM调制波形图；

图3是本发明实施例提供的定频PWM中心点位置偏移波形图；

图4是本发明实施例提供的平衡电容电压装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

如图1所示为本发明实施例提供的平衡电容电压方法的流程图，所述方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取电路中电容电压平均差值。

在本发明实施例中，计算人员通过检测设备获取电路中电容的上电压和下电压，对获取的上电压和下电压进行滤波处理，记录经过滤波处理后的上电压和下电压，从所述经过滤波处理的上电压和下电压中进行采样，对样本计算平均值，获取平均上电压和平均下电压，将所述平均上电压和所述平均下电压的差值记录为电容电压平均差值，此处我们把电容电压平均差值记录为                                                。

在步骤S102中，获取脉冲宽度调制PWM的中心点。

在本发明实施例中，脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称：PWM）是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的技术，在PWM中有一个中心点，工作人员通过检测和计算即可获取该中心点，具体的方法为：获取所述PWM的调制数N，则所述中心偏移值为N/2，如图2所示。

在步骤S103中，根据所述电容电压平均差值获取所述中心点的偏移值。

在本发明实施例中，工作人员根据获取的电容电压平均差值获取中心点的偏移值，其具体方法为：

根据公式计算所述中心点的偏移值，其中为中心点的偏移值，为上下电容平均电压差值，t为积分时间，A、B为偏差控制系数。

如图3所示为中心点偏移后的图形。

在步骤S104中，根据所述中心点的偏移值调整所述中心点的位置，以使所述电容电压达到平衡。

本发明实施例，获取电路中电容电压的平均差值和PWM的中心点，根据所述平均差值和所述中心点获取中心点的偏移值，并根据所述偏移值调整中心点的位置，以使所述上下电容电压达到平衡，通过调整中心点的位置，不仅响应速度快、调整精度高，而且电路的控制器计算方便，成本低。

实施例二

如图4所示为本发明实施例提供的平衡电容电压装置的结构图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分，包括：

平均差值获取单元401，用于获取电路中电容电压平均差值。

在本发明实施例中，平均差值获取单元401获取电路中电容的上电压和下电压，对获取的上电压和下电压进行滤波处理，记录经过滤波处理后的上电压和下电压，从所述经过滤波处理的上电压和下电压中进行采样，对样本计算平均值，获取平均上电压和平均下电压，将所述平均上电压和所述平均下电压的差值记录为电容电压平均差值，此处我们把电容电压平均差值记录为。

中心点获取单元402，用于在所述平均差值获取单元401获取之后，获取脉冲宽度调制PWM的中心点。

在本发明实施例中，脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称：PWM）是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的技术，在PWM中有一个中心点，中心点获取单元402通过检测和计算即可获取该中心点，具体的方法为：获取所述PWM的调制数N，则所述中心偏移值为N/2。

偏移值获取单元403，用于根据所述平均差值获取单元401获取的电容电压平均差值和所述中心点获取单元402获取的中心点获取所述中心点的偏移值。

在本发明实施例中，偏移值获取单元403获取所述中心点的偏移值的步骤，具体为：

根据公式计算所述中心点的偏移值，其中为中心点的偏移值，为上下电容平均电压差值，t为积分时间，A、B为偏差控制系数。

平衡单元404，用于根据所述偏移值获取单元403获取的偏移值调整所述中心点的位置，以使所述电容电压达到平衡。

本发明实施例，获取电路中电容电压的平均差值和PWM的中心点，根据所述平均差值和所述中心点获取中心点的偏移值，并根据所述偏移值调整重点点的位置，以使所述电容电压达到平衡，通过调整中心点的位置，不仅响应速度快、调整精度高，而且电路的控制器计算方便，成本低。

本领域普通技术人员可以理解为上述实施例二所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

图2和图3中，T为一个开关周期，横轴为时间轴t，N为PWM的三角载波幅值，为中心偏移值，N/2为PWM三角载波中心点的值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种平衡电容电压的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电路中电容电压平均差值；

获取脉冲宽度调制PWM的中心点；

根据所述电容电压平均差值获取所述中心点的偏移值；

根据所述中心点的偏移值调整所述中心点的位置，以使所述上下电容电压达到平衡。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电容电压平均差值获取所述中心点的偏移值的步骤包括：

根据公式                                                计算所述中心点的偏移值，其中为中心点的偏移值，为上下电容平均电压差值，t为积分时间，A、B为偏差控制系数。

3.一种平衡电容电压的装置，其特征在于，所述装置包括：

平均差值获取单元，用于获取电路中电容电压平均差值；

中心点获取单元，用于在所述平均差值获取单元获取之后，获取脉冲宽度调制PWM的中心点；

偏移值获取单元，用于根据所述平均差值获取单元获取的电容电压平均差值和所述中心点获取单元获取的中心点获取所述中心点的偏移值；

平衡单元，用于根据所述偏移值获取单元获取的偏移值调整所述中心点的位置，以使所述电容电压达到平衡。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述偏移值获取单元403获取所述中心点的偏移值的步骤，具体为：

根据公式计算所述中心点的偏移值，其中为中心点的偏移值，为上下电容平均电压差值，t为积分时间，A、B为偏差控制系数。