CN105426664B - Pwm整流变频系统中载波频率计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了PWM整流变频系统中载波频率计算方法，包括：按照预定载波频率公式计算初始载波频率；采集预定个数的并联电容的电流值，并根据电流值及并联电容的个数计算并联电容的电流的均方根值；计算并联电容的额定电流值，并将额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；将均方根值与比较电流值进行比较；当均方根值小于比较电流值，则初始载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；当均方根值大于比较电流值，进行自寻优计算，直到均方根值小于比较电流值时，自寻优所确定的载波频率为所需要的载波频率；该方法能抑制并联补偿电容接入后对系统的影响，保证系统的安全；本发明还公开了PWM整流变频系统中载波频率计算装置。

Description

PWM整流变频系统中载波频率计算方法及装置

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别涉及一种PWM整流变频系统中载波频率计算方法及装置。

背景技术

国家电网的《电力系统电压和无功电力管理条例》规定，对 100KVA以上的变压器用户，要求其功率因数必须大于0.9，为了满足供电系统的需求，必须进行无功补偿。

目前，比较主流的补偿方式是在变压器低压侧并联补偿电容；但是对于PWM可控整流变频负载而言，受载波频率的影响(器件的开关频率限制)，系统谐波始终存在，且与载波频率、基波频率成一定的数学关系，高次谐波成份特别突出；同时，高次谐波在并联电容、变压器阻抗共同作用易被放大，对公用电网产生污染，使用电设备所处环境恶劣，对周围通信系统何公用电网外的设备带来危害，恶劣情况下输配电系统局部的并联谐振和串联谐振，烧毁并联电容器使得系统产生崩溃，造成设备及人员安全受损，因此，如何有效计算载波频率，使得PWM整流变频系统的谐波成份可控，远离并联电容与短路阻抗共同作用可放大的谐波次数，抑制谐振产生的频率点，抑制并联补偿电容接入后对系统的影响，保证系统的安全是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种PWM整流变频系统中载波频率计算方法，该方法能够使得PWM整流变频系统的谐波成份可控，远离并联电容与短路阻抗共同作用可放大的谐波次数，抑制谐振产生的频率点，抑制并联补偿电容接入后对系统的影响，保证系统的安全。

为解决上述技术问题，本发明提供一种PWM整流变频系统中载波频率计算方法，包括：

按照预定载波频率公式计算初始载波频率；

采集预定个数的并联电容的电流值，并根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值；

计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；

将所述均方根值与所述比较电流值进行比较；

当所述均方根值小于所述比较电流值，则所述初始载波频率为 PWM整流变频系统中需要的载波频率；

当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述预定自寻优公式所确定的载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率。

其中，当PWM整流变频系统中具有K组电容器时，所述按照预定载波频率公式计算初始载波频率包括：

按照计算初始载波频率f_c；

其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，K为电容器组数且K为正整数，X_s为阻抗，X_c为容抗。

其中，所述计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值包括：

根据计算所述并联电容的额定电流值I′_ramp(t)；

将所述额定电流值I′_ramp(t)放大p倍得到比较电流值pI′_ramp(t)；

其中，ω为载波叫频率，U为电容电压，为电容，p为放大倍数，p的范围是p＝1.15～1.2。

其中，所述按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述预定自寻优公式所确定的载波频率为PWM 整流变频系统中需要的载波频率包括：

将初始载波频率f_c按照f_c'＝f_c±nf₀自寻优公式计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述预定自寻优公式所确定的载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率。

其中，所述采集预定个数的并联电容的电流值包括：

实时采集预定个数的并联电容的电流值。

本发明还一种PWM整流变频系统中载波频率计算装置，包括：

第一计算模块，用于按照预定载波频率公式计算初始载波频率；

第二计算模块，用于采集预定个数的并联电容的电流值，并根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值；

第三计算模块，用于计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；

比较模块，用于将所述均方根值与所述比较电流值进行比较；

确定模块，用于当所述均方根值小于所述比较电流值，则所述初始载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述预定自寻优公式所确定的载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率。

其中，所述第一计算模块包括：

第一计算单元，用于按照计算初始载波频率f_c；

其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，K为电容器组数且K为正整数，X_s为阻抗，X_c为容抗。

其中，所述第三计算模块包括：

额定电流单元，用于根据计算所述并联电容的额定电流值I′_ramp(t)；

比较电流单元，用于将所述额定电流值I′_ramp(t)放大p倍得到比较电流值pI′_ramp(t)；

其中，ω为载波叫频率，U为电容电压，为电容，p为放大倍数，p的范围是p＝1.15～1.2。

其中，所述确定模块包括：

第四计算单元，用于当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值；

确定单元，用于在所述均方根值小于所述比较电流值时，确定 PWM整流变频系统中需要的载波频率。

其中，所述第二计算模块包括：

采集单元，用于实时采集预定个数的并联电容的电流值；

第二计算单元，用于根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值。

本发明所提供的PWM整流变频系统中载波频率计算方法，通过计算初始载波频率；采集预定个数的并联电容的电流值，并根据电流值及并联电容的个数计算并联电容的电流的均方根值；计算并联电容的额定电流值，并将额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；将均方根值与比较电流值进行比较；当均方根值小于比较电流值，则初始载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；当均方根值大于比较电流值，进行自寻优计算，直到均方根值小于比较电流值时，自寻优所确定的载波频率为所需要的载波频率；该方法能抑制并联补偿电容接入后对系统的影响，因此，由于需要通过采集到的并联电容的电流值待确定最后的均方根值，因此该方法适用性强，且该方法只与基波频率、容抗值、感抗值相关，从而对PWM整流变频系统的谐波成份进行可控，避开系统的总阻抗对谐波的危害作用，远离系统的谐振谐波成份，对于不同时刻多组电容的投入，引入了一种最优的寻优的方式，对电容的电流额定限定值得到的比较电流值与实际电流的均方根值进行比较，实时的寻找最优的载波频率的点，充分抑制并联电容投入后对谐波放大及谐振产生的系统的危害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的PWM整流变频系统中载波频率计算方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的三角载波调制图；

图3为本发明实施例提供的PWM变频系统的主电路拓扑图；

图4为本发明实施例提供的电流谐波等效电路图；

图5为本发明实施例提供的电压谐波等效电路图；

图6为本发明实施例提供的PWM整流变频系统中载波频率计算装置的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种PWM整流变频系统中载波频率计算方法，该方法能够使得PWM整流变频系统的谐波成份可控，远离并联电容与短路阻抗共同作用可放大的谐波次数，抑制谐振产生的频率点，抑制并联补偿电容接入后对系统的影响，保证系统的安全。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的PWM整流变频系统中载波频率计算方法的流程图，该方法可以包括：

步骤s100、按照预定载波频率公式计算初始载波频率；

其中，第一：分析三角载波产生的调制波的谐波

为了分析载波频率对系统的影响，主要是进行输出调制波的傅里叶分析，根据傅里叶变化理论，任何的时变函数f(t)可以表示成谐波分量之和。

由于输出的调制波形中，包含了2种角频率，令：x＝ω_ct，y＝ω_ot，其中ω_c为载波频率，ω_o为调制基波频率。因此，对于由x，y共同作用的函数，采用二维傅里叶分析方法，可以写出其傅里叶级数展开式子：

其中m为载波的谐波含量，n为基波的谐波含量，m从0到正无穷， n从负无穷到正无穷；

对于一种规则的三角波载波的调制函数，请参考图2，图2三角载波调制图，是一个正弦波形与三角波载波比较产生调制的原理图，其傅里叶函数可以简化为如下式所示：

上式中，M代表调制深度，表示一个周期内有效的矢量长度，一般在SVPWM调制中对于SPWM中

由上述公式，可以分析如下结论：

1、不含有基波整数倍次的谐波，即低次谐波含量较低。

2、主要谐波成份位于载波及两倍载波频率的周围的边频带，频域较高，主要频带为m±2，m±4，2m±1，2m±3，2m±5。

3、不存在基波3倍频的谐波成份。

4、调制深度的增加基波含量增多，谐波分量降低。

第二：并联补偿电容对系统谐波的影响

(1)并联电容器组对谐波电流的放大作用

请参照图3，图4，其中，图3为本发明实施例提供的PWM变频系统的主电路拓扑图；图4为本发明实施例提供的电流谐波等效电路图；忽略电阻、其它阻抗负载变压器阻抗＞＞X_s忽略回路其它阻抗。因此，流入系统的谐波电流I_sn和电容电流I_cn分别为：

为了能较好地反映谐波放大情况,以I_n为基准引入谐波电流放大倍数K_cn,K_sn、I_n、即：

假设则：

(1)β＝1时，1-β＝0；谐波次数K_cn＝∞；K_sn＝∞，I_cn＝∞，I_sn＝∞；即电容器与系统发生并联谐振，谐波电流放大达到最大值；此时在电容器支路形成过电流及过电压U_h，危及电容器和供电系统安全。

(2)β＝0时，1-β＝1；K_cn＝1；K_sn＝0，I_cn＝I_n，I_sn＝0，这说明谐波电流全部经电容器支路流回而不进入系统，相当于产生了一个n次谐波的滤波器。

(3)β＝2时，K_cn＝-1；K_sn＝2；I_cn＝-I_n，I_sn＝2I_n；此时电容器支路为容性支路,产生1倍的I_n注入系统,使系统注入2I_n实际上相当于放大了谐波电流。

(4)β＝0.5时，K_cn＝2；K_sn＝-1，I_cn＝2I_n，I_sn＝-I_n；此时谐波激发供电网产生1倍I_n与谐波一同注入电容器支路,使电容器支路形成一个较高的谐波电压。

对于电容器组对谐波的放大作用可以用K_cn,K_sn与β关系曲线图来描述，结果可以得到n_a＜n＜n_b区为使谐波电流严重放大区。

(2)并联电容器组对谐波电压的放大作用

请参考图5，图5为本发明实施例提供的电压谐波等效电路图；在配置PWM可控整流系统中，可以认为电压谐波主要由整流控制单元产生，当成谐波源，电网供电的谐波可以忽略，因此上述谐波电路变为如图5，为了分析电容支路对谐波电压的放大作用引入谐波电压放大倍数k_un,定义代表电容上谐波电压与谐波源比值，其公式如下所示，假设：

当α＝1时，则k_un＝∞；系统出现并联谐振，U_cn＝∞，电容支路出现谐振过电压，危机供电网和电容及其它设备安全。

因此，可见，当系统的参数匹配不合理，情况时，不仅会产生电流、电压的并联谐振，并且会使电容器内吸收的谐波电流放大，谐波电压放大，一旦谐波电流、谐波电压超出并联电容器的使用标准，会导致电容器的烧毁及损坏。

根据上述描述，如果需要避开电容对系统谐波的影响，必须满足β≠1，β≠2，β≠0.5，α≠1四个条件。

根据系统中的已知的变压器的短路阻抗补偿电容值，可以反推此时的谐波值，因此，如果想抑制并联电容对谐波的影响，必须系统中不包含下述谐波值：

因此，由上式子的比较可以知道：n₂＜n₄＜n₁＜n₃

如果想要避开电容对谐波的影响，必须满足如下原则：

(1)系统存在的谐波次数小于电容放大的谐波的最小条件n＜n₂；

(2)系统存在的谐波次数大于电容放大的谐波的最大条件n＞n₃；

假如系统的载波频率为f_c，基波频率为f₀，N＝f_c/f₀根据前面的载波谐波分析，主要谐波次数集中在：N±2，N±4，2N±1，2N±3，2N±5；最小谐波次数为N_min＝N-4，最大谐波次数为N_max＝2N+5。

如果想满足避开电容放大谐波的主要原则：

1、系统的最大谐波次数小于电容放大的谐波的最小条件：

2、系统的最小谐波次数大于电容放大的谐波的最大条件：

由上述原则，可以得出抑制电容谐波放大的预定载波频率公式计算可以如下：

同时，优选的，考虑载波太少调制波形谐波含量增多，同时大功率的场合，功率器件的开关频率受限，从系统的最优原则出发，所述预定载波频率公式计算还可以如下：

其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，K为电容器组数且K为正整数，X_s为阻抗，X_c为容抗。

上述得到的公式更加优化，提高系统的安全性。一般来说，离线计算好载波频率，选择合适的载波频率，就能避开投入并联电容的影响，但是，对于实时的电容在线多组切投来说，使得存在一定的不可控，因此，必须引入在线的实时的调整来达到最优的抑制效果。以下步骤的加入可以使得该方法可以根据实际情况实时调整来达到最优的抑制效果。

步骤s110、采集预定个数的并联电容的电流值，并根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值；

其中，对于抑制效果的选择不同，这里的采集预定个数的并联电容的电流值的频率可以进行选择，当需要最优的抑制效果，则可以进行实时的采集数据，党对抑制效果要求没有那么高，就可以通过实际情况按照一定时间间隔进行采集数据，并确定最终的载波频率。优选的，所述采集预定个数的并联电容的电流值包括：实时采集预定个数的并联电容的电流值。

步骤s120、计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；

其中，这里也可以直接使用额定电流值与所述均方根值进行比较，即预定倍数为1。

其中，优选的，根据计算所述并联电容的额定电流值I′_ramp(t)；

将所述额定电流值I′_ramp(t)放大p倍得到比较电流值pI′_ramp(t)；

其中，ω为载波叫频率，U为电容电压，为电容，p为放大倍数，p的范围是p＝1.15～1.2。

其中，同时从考虑并联电容的安全性的角度出发，始终保证电容的最大实时电流不超过电容的设计的额定电流的1.15～1.2倍，充分保证了电容安全性和系统的可靠性。因此，本发明使用比较电流值pI′_ramp(t)与均方根值进行比较。

步骤s130、将所述均方根值与所述比较电流值进行比较；

为了确定载波频率是否为系统所需要的载波频率。

步骤s140、当所述均方根值小于所述比较电流值，则所述初始载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；

步骤s150、当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述预定自寻优公式所确定的载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率。

其中，优选的，上述步骤可以为：

s400、将初始载波频率f_c按照f_c'＝f_c±nf₀自寻优公式计算得到的第一频率带入到所述比较电流值的计算中，得到第一比较电流值，其中，n为1；

s410、判断所述均方根值与所述第一比较电流值的大小，当所述均方根值小于所述第一比较电流值，则所述第一载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；

当所述均方根值大于所述第一比较电流值时，依次增加s400中n 的数值，重复上述s400和s410的过程直到计算得到的比较电流值大于所述均方根值时，所述f_c'＝f_c±nf₀自寻优公式计算得到的载波频率为 PWM整流变频系统中需要的载波频率。

即在计算载波频率范围的基础上，以Δf＝f₀即f_c′＝f_c±Δf＝f_c±f₀进行左右迭代自寻优，最终确认系统的最优的载波频率f_c′，充分抑制并联电容对系统谐波发生正放大的同时保证并联电容安全。始终保证不同应用场合，不同组的电容器情况下，通过在线寻优的方式寻找合适的载波频率，达到控制谐波成份远离放大区间及避免系统的谐振点，本方法通用性强。

上述步骤s100到s120都没有先后顺序的限制。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的PWM整流变频系统中载波频率计算方法只与基波频率、容抗值、感抗值相关，从而对系统的谐波成份进行可控，避开系统的总阻抗对谐波的危害作用，远离系统的谐振谐波成份，对于不同时刻多组电容的投入，引入了一种最优的在线寻优的方式，对电容的电流额定限定值与实际电流有效值进行比较，实时的寻找最优的载波频率的点，充分抑制并联电容投入后对谐波放大及谐振产生的系统的危害。

请参考图6，图6为本发明实施例提供的PWM整流变频系统中载波频率计算装置的结构框图；该装置可以包括：

第一计算模块100，用于按照预定载波频率公式计算初始载波频率；

第二计算模块200，用于采集预定个数的并联电容的电流值，并根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值；

第三计算模块300，用于计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；

比较模块400，用于将所述均方根值与所述比较电流值进行比较；

确定模块500，用于当所述均方根值小于所述比较电流值，则所述初始载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述预定自寻优公式所确定的载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率。

可选的，所述第一计算模块100可以包括：

第一计算单元，用于按照计算初始载波频率f_c；

其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，K为电容器组数且K为正整数，X_s为阻抗，X_c为容抗。

可选的，所述第三计算模块300可以包括：

额定电流单元，用于根据计算所述并联电容的额定电流值I′_ramp(t)；

比较电流单元，用于将所述额定电流值I′_ramp(t)放大p倍得到比较电流值pI′_ramp(t)；

其中，ω为载波叫频率，U为电容电压，为电容，p为放大倍数，p的范围是p＝1.15～1.2。

可选的，所述确定模块500可以包括：

第四计算单元，用于当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值；

确定单元，用于在所述均方根值小于所述比较电流值时，确定 PWM整流变频系统中需要的载波频率。

可选的，所述第二计算模块200可以包括：

采集单元，用于实时采集预定个数的并联电容的电流值；

第二计算单元，用于根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程 ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的PWM整流变频系统中载波频率计算方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种PWM整流变频系统中载波频率计算方法，其特征在于，包括：

按照预定载波频率公式计算初始载波频率；其中，所述预定载波频率公式为或者，其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，X_s为阻抗，X_c为容抗；

采集预定个数的并联电容的电流值，并根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值；

计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；

将所述均方根值与所述比较电流值进行比较；

当所述均方根值小于所述比较电流值，则所述初始载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；

当所述均方根值大于所述比较电流值，则将初始载波频率f_c按照f'c＝f_c±nf₀自寻优公式计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述f'_c＝f_c±nf₀所确定的载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率，其中n为正整数，初始值为1。

2.如权利要求1所述的PWM整流变频系统中载波频率计算方法，其特征在于，当PWM整流变频系统中具有K组电容器时，所述按照预定载波频率公式计算初始载波频率包括：

按照或(计算初始载波频率f_c；

其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，K为电容器组数且K为正整数，X_s为阻抗，X_c为容抗。

3.如权利要求2所述的PWM整流变频系统中载波频率计算方法，其特征在于，所述计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值包括：

根据计算所述并联电容的额定电流值I′_ramp(t)；

将所述额定电流值I′_ramp(t)放大p倍得到比较电流值pI′_ramp(t)；

其中，ω为载波叫频率，U为电容电压，为电容，p为放大倍数，p的范围是p＝1.15～1.2。

4.如权利要求3所述的PWM整流变频系统中载波频率计算方法，其特征在于，所述采集预定个数的并联电容的电流值包括：

实时采集预定个数的并联电容的电流值。

5.一种PWM整流变频系统中载波频率计算装置，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于按照预定载波频率公式计算初始载波频率；其中，所述预定载波频率公式为或者，其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，X_s为阻抗，X_c为容抗；

第二计算模块，用于采集预定个数的并联电容的电流值，并根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值；

第三计算模块，用于计算所述并联电容的额定电流值，并将所述额定电流值放大预定倍数得到比较电流值；

比较模块，用于将所述均方根值与所述比较电流值进行比较；

确定模块，用于当所述均方根值小于所述比较电流值，则所述初始载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值时，所述预定自寻优公式所确定的载波频率为PWM整流变频系统中需要的载波频率；其中，所述预定自寻优公式为f′_c＝f_c±nf₀；f_c为初始载波频率，n为正整数，初始值为1。

6.如权利要求5所述的PWM整流变频系统中载波频率计算装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：

第一计算单元，用于按照或计算初始载波频率f_c；

其中，f₀为基波频率，f_c为载波频率，K为电容器组数且K为正整数，X_s为阻抗，X_c为容抗。

7.如权利要求6所述的PWM整流变频系统中载波频率计算装置，其特征在于，所述第三计算模块包括：

额定电流单元，用于根据计算所述并联电容的额定电流值I′_ramp(t)；

比较电流单元，用于将所述额定电流值I′_ramp(t)放大p倍得到比较电流值pI′_ramp(t)；

其中，ω为载波叫频率，U为电容电压，为电容，p为放大倍数，p的范围是p＝1.15～1.2。

8.如权利要求7所述的PWM整流变频系统中载波频率计算装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第四计算单元，用于当所述均方根值大于所述比较电流值，则按照预定自寻优公式进行计算，直到所述均方根值小于所述比较电流值；

确定单元，用于在所述均方根值小于所述比较电流值时，确定PWM整流变频系统中需要的载波频率。

9.如权利要求5所述的PWM整流变频系统中载波频率计算装置，其特征在于，所述第二计算模块包括：

采集单元，用于实时采集预定个数的并联电容的电流值；

第二计算单元，用于根据所述电流值及所述并联电容的个数计算所述并联电容的电流的均方根值。