CN113922329B - 供电电路调节方法及装置、供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种供电电路调节方法及装置、供电系统，该方法用于通过调节目标控制环路中的限幅值来调节目标供电电路的输出；目标控制环路为目标供电电路对应的控制环路；该方法包括：实时获取目标控制环路的采样电流值和给定电流值，目标控制环路的采样电流值由电流互感器从目标供电电路中采集得到；基于采样电流值和给定电流值判断电流互感器是否饱和；若判断结果显示电流互感器饱和，则按照第一预设步长减小目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值；目标控制器/运算器对应的限幅值用于对目标控制器/运算器的输出量进行限幅，目标控制器/运算器的输出量与目标控制环路的输出量正相关。本发明能够保证目标供电电路的稳定运行。
Description
技术领域
本发明属于电路技术领域，更具体地说，是涉及一种供电电路调节方法及装置、供电系统。
背景技术
在对供电电路进行反馈控制时，通常会需要通过电流互感器采集供电电路中的电流。电流互感器在工作时，此时若不平衡重载和电网侧高压两种工况同时存在，则会引起供电电路中电感两侧的压降减小，电感电流变化速率降低，从而导致电流互感器采样饱和，进而使得硬件限流电路失效，影响后续控制环节的精度，影响供电电路的稳定运行。此时需要及时降低供电电路的工作电流，以保障供电电路中开关器件的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种供电电路调节方法及装置、供电系统，以解决现有技术中存在的电流互感器饱和进而影响供电电路稳定的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供了一种供电电路调节方法，所述供电电路调节方法用于通过调节目标控制环路中的限幅值来调节目标供电电路的输出，其中，所述目标控制环路为目标供电电路对应的控制环路；所述供电电路调节方法包括：
实时获取所述目标控制环路的采样电流值和给定电流值，其中，所述目标控制环路的采样电流值由电流互感器从所述目标供电电路中采集得到；
基于所述采样电流值和所述给定电流值判断所述电流互感器是否饱和；
若判断结果显示所述电流互感器饱和，则按照第一预设步长减小所述目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值；
其中，所述目标控制器/运算器对应的限幅值用于对所述目标控制器/运算器的输出量进行限幅，所述目标控制器/运算器的输出量与所述目标控制环路的输出量正相关。
在一种可能的实现方式中，所述供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示所述电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大所述目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值；
其中，所述第一预设步长大于所述第二预设步长。
在一种可能的实现方式中，所述目标控制环路包含控制器以及运算器；所述按照第一预设步长减小所述目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值，包括：
按照第一预设步长减小所述目标控制环路中控制器的限幅值，或者按照第一预设步长减小所述目标控制环路中末级运算器的限幅值；其中，所述末级运算器指的是所述目标控制环路中连接位置在所有控制器之后的运算器。
在一种可能的实现方式中，所述供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示所述电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大所述目标控制环路中控制器的限幅值，或者按照第二预设步长增大所述目标控制环路中末级运算器的限幅值；
其中，所述第一预设步长大于所述第二预设步长。
在一种可能的实现方式中，若所述目标控制环路为电压外环、电流内环的双闭环控制环路，则按照第一预设步长减小所述目标控制环路中控制器的限幅值，包括：
按照第一预设步长减小所述目标控制环路中电流环控制器的限幅值。
在一种可能的实现方式中，所述供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示所述电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大所述目标控制环路中电流环控制器的限幅值；
所述第一预设步长大于所述第二预设步长。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述采样电流值和所述给定电流值判断所述电流互感器是否饱和，包括：
计算所述给定电流值与所述采样电流值的差值，得到电流误差值；
若所述电流误差值大于预设阈值，则判定所述电流互感器饱和。
在一种可能的实现方式中，所述供电电路调节方法还包括：
若所述目标控制器/运算器不存在对应的限幅值，则将上一采样时刻目标控制器/运算器的输出量作为目标控制器/运算器对应的初始限幅值。
本发明的另一方面，还提供了一种供电电路调节装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述的供电电路调节方法的步骤。
本发明的再一方面，还提供了一种供电系统，包括以上所述的目标供电电路、目标控制环路、供电电路调节装置。
本发明提供的供电电路调节方法及装置、供电系统的有益效果在于：
为了防止电流互感器饱和对供电电路造成影响，本发明在判断电流互感器饱和时，会降低供电电路对应的控制环路中的限幅值，以降低控制环路的输出，进而降低供电电路的输出电流，从而使得电流互感器退饱和，保证电流互感器的正常运行，进而保障供电电路中开关器件的安全，保证供电电路的稳定运行。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的供电电路调节方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的目标控制环路的示意图；
图3为本发明一实施例提供的供电电路调节装置的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的供电系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1，图1为本发明一实施例提供的供电电路调节方法的流程示意图，该供电电路调节方法用于通过调节目标控制环路中的限幅值来调节目标供电电路的输出，其中，目标控制环路为目标供电电路对应的控制环路，目标供电电路包含功率单元，目标控制环路通过控制功率单元来控制目标供电电路的输出。其中，目标供电电路可以为UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)系统中所包含的供电电路，也可以为动态电压恢复装置中所包含的供电电路，此处不再赘述。该供电电路调节方法包括：
S101：实时获取目标控制环路的采样电流值和给定电流值，其中，目标控制环路的采样电流值由电流互感器从目标供电电路中采集得到。
S102：基于采样电流值和给定电流值判断电流互感器是否饱和。
在一种可能的实现方式中，基于采样电流值和给定电流值判断电流互感器是否饱和，包括：
计算给定电流值与采样电流值的差值，得到电流误差值。
若电流误差值大于预设阈值，则判定电流互感器饱和。
若电流误差值不大于预设阈值，则判定电流互感器未饱和。
S103：若判断结果显示电流互感器饱和，则按照第一预设步长减小目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值。
其中，目标控制器/运算器对应的限幅值用于对目标控制器/运算器的输出量进行限幅，目标控制器/运算器的输出量与目标控制环路的输出量正相关。
在本实施例中，可通过对目标控制环路中控制器的限幅值的调节来实现目标供电电路输出的调节，也可通过对目标控制环路中运算器的限幅值的调节来实现目标供电电路输出的调节。目标控制器/运算器与目标控制环路的输出量正相关，也即目标控制器/运算器的输出量越小，目标控制环路的输出量越小，本发明实施例在判断电流互感器饱和时，会减小目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值，从而降低目标控制器/运算器的输出值，进而降低目标供电电路的输出(电流)，实现电流互感器的退饱和。
从以上描述可知，为了防止电流互感器饱和对供电电路造成影响，本发明实施例在判断电流互感器饱和时，会降低供电电路对应的控制环路中的限幅值，以降低控制环路的输出，进而降低供电电路的输出电流，从而使得电流互感器退饱和，保证电流互感器的正常运行，进而保障供电电路中开关器件的安全，保证供电电路的稳定运行。
在一种可能的实现方式中，供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值。
其中，第一预设步长大于第二预设步长。
在本实施例中，若判断结果显示电流互感器未饱和，则可增大目标控制器/运算器对应的限幅值，从而增大目标控制环路的输出量，进而实现目标供电电路输出(电流)的快速回升。
也就是说，在判断结果显示电流互感器饱和时，令目标控制器/运算器对应的限幅值(新)＝目标控制器/运算器对应的初始限幅值-第一预设步长；在判断结果显示电流互感器未饱和时，则令目标控制器/运算器对应的限幅值(新)＝目标控制器/运算器对应的初始限幅值+第二预设步长。
在一种可能的实现方式中，供电电路调节方法还包括：
若目标控制器/运算器不存在对应的限幅值，则将上一采样时刻目标控制器/运算器的输出量作为目标控制器/运算器对应的初始限幅值。
在本实施例中，若目标控制器/运算器存在对应的限幅值，则可根据电流互感器的饱和状态直接对目标控制器/运算器的限幅值进行调整，若目标控制器/运算器不存在对应的限幅值，则可将上一采样时刻目标控制器/运算器的值作为目标控制器/运算器对应的初始限幅值，再根据电流互感器的饱和状态对该初始限幅值进行调整。
在一种可能的实现方式中，目标控制环路包含控制器以及运算器。按照第一预设步长减小目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值，包括：
按照第一预设步长减小目标控制环路中控制器的限幅值，或者按照第一预设步长减小目标控制环路中末级运算器的限幅值。
在一种可能的实现方式中，供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大目标控制环路中控制器的限幅值，或者按照第二预设步长增大目标控制环路中末级运算器的限幅值。其中，第一预设步长大于第二预设步长。
已知目标控制环路中的控制器在输出最终控制量之前，通常会对计算得到的初始控制量进行限幅，将限幅后的控制量作为最终输出的控制量，因此，本实施例所描述的控制器的限幅值指的是控制器输出量对应的限幅值，运算器对应的限幅值类似，此处不再赘述。
在本实施例中，可通过减小控制器的限幅值或者直接减小末级运算器的限幅值来实现目标供电电路输出(电流)的降低。其中，其中，末级运算器指的是目标控制环路中连接位置在所有控制器之后的运算器，其可以为加法器，也可以为减法器或者乘法器。例如，在图2中，虚线框内的加法器以及乘法器都属于本发明实施例所描述的末级运算器，也即可通过对图2虚线框内加法器或者乘法器的限幅值的调节来实现目标供电电路的调节。
在一种可能的实现方式中，请参考图2，若目标控制环路为电压外环、电流内环的双闭环控制环路，则按照第一预设步长减小目标控制环路中目标控制器/运算器的限幅值，包括：
按照第一预设步长减小目标控制环路中电流环控制器的限幅值。
在本实施例中，可通过减小电流环控制器的限幅值来降低目标供电电路的输出电流，实现电流互感器的退饱和。也可减小电压环控制器的限幅值，则电压环控制器的输出就会减小，也即电流环给定值就会减少，因此也可降低目标供电电路的输出电流，实现电流互感器的退饱和。
在一种可能的实现方式中，供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大目标控制环路中电流环控制器的限幅值。
第一预设步长大于第二预设步长。
在本实施例中，可通过增大电流环控制器的限幅值来增大目标供电电路的输出电流。也可通过增大电压环控制器的限幅值的方式来增大电压环控制器的输出，进而通过增大电流环给定值来实现目标供电电路输出电流的增大。
本发明的另一方面，还提供了一种供电电路调节装置300，包括：一个或多个处理器301、一个或多个输入设备302、一个或多个输出设备303及一个或多个存储器304。上述处理器301、输入设备302、输出设备303及存储器304通过通信总线305完成相互间的通信。存储器304用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器301用于执行存储器304存储的程序指令。其中，处理器301被配置用于调用程序指令执行上述各方法实施例的步骤。应当理解，在本发明实施例中，所称处理器301可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)。该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。输入设备302可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备303可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。该存储器304可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器301提供指令和数据。存储器304的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器304还可以存储设备类型的信息。具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器301、输入设备302、输出设备303可执行本发明实施例提供的供电电路调节方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式。
请参考图4，本发明的再一方面，还提供了一种供电系统40，包括以上所描述的目标供电电路、目标控制环路、供电电路调节装置。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种供电电路调节方法，其特征在于，所述供电电路调节方法用于通过调节目标控制环路中的限幅值来调节目标供电电路的输出，其中，所述目标控制环路为目标供电电路对应的控制环路；所述供电电路调节方法包括：
实时获取所述目标控制环路的采样电流值，所述目标控制环路的采样电流值由电流互感器从所述目标供电电路中采集得到；
基于所述采样电流值和给定电流值判断所述电流互感器是否饱和；
若判断结果显示所述电流互感器饱和，则按照第一预设步长减小所述目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值；
其中，所述目标控制器/运算器对应的限幅值用于对所述目标控制器/运算器的输出量进行限幅，所述目标控制器/运算器的输出量与所述目标控制环路的输出量正相关；
所述基于所述采样电流值和给定电流值判断所述电流互感器是否饱和，包括：
计算所述给定电流值与所述采样电流值的差值，得到电流误差值；若所述电流误差值大于预设阈值，则判定所述电流互感器饱和。
2.如权利要求1所述的供电电路调节方法，其特征在于，所述供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示所述电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大所述目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值；
其中，所述第一预设步长大于所述第二预设步长。
3.如权利要求1所述的供电电路调节方法，其特征在于，所述目标控制环路包含控制器以及运算器；所述按照第一预设步长减小所述目标控制环路中目标控制器/运算器对应的限幅值，包括：
按照第一预设步长减小所述目标控制环路中控制器的限幅值，或者按照第一预设步长减小所述目标控制环路中末级运算器的限幅值；其中，所述末级运算器指的是所述目标控制环路中连接位置在所有控制器之后的运算器。
4.如权利要求3所述的供电电路调节方法，其特征在于，所述供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示所述电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大所述目标控制环路中控制器的限幅值，或者按照第二预设步长增大所述目标控制环路中末级运算器的限幅值；
其中，所述第一预设步长大于所述第二预设步长。
5.如权利要求3所述的供电电路调节方法，其特征在于，若所述目标控制环路为电压外环、电流内环的双闭环控制环路，则按照第一预设步长减小所述目标控制环路中控制器的限幅值，包括：
按照第一预设步长减小所述目标控制环路中电流环控制器的限幅值。
6.如权利要求5所述的供电电路调节方法，其特征在于，所述供电电路调节方法还包括：
若判断结果显示所述电流互感器未饱和，则按照第二预设步长增大所述目标控制环路中电流环控制器的限幅值；
所述第一预设步长大于所述第二预设步长。
7.如权利要求1至6任一项所述的供电电路调节方法，其特征在于，所述供电电路调节方法还包括：
若所述目标控制器/运算器不存在对应的限幅值，则将上一采样时刻目标控制器/运算器的输出量作为目标控制器/运算器对应的初始限幅值。
8.一种供电电路调节装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
9.一种供电系统，其特征在于，包括：
如权利要求1所应用的目标供电电路与目标控制环路、以及如权利要求8所述的供电电路调节装置。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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| CN113922329A (zh) | 2022-01-11 |
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