CN115001253A - 三相pfc电路的谐波补偿方法、装置及终端设备 - Google Patents

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CN115001253A CN202210612753.2A CN202210612753A CN115001253A CN 115001253 A CN115001253 A CN 115001253A CN 202210612753 A CN202210612753 A CN 202210612753A CN 115001253 A CN115001253 A CN 115001253A
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付君宇
蓝财兴
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Abstract

本发明适用于电力电子技术领域，尤其涉及一种三相PFC电路的谐波补偿方法、装置及终端设备，该方法包括：获取三相PFC电路的三相输入电流和三相给定电流；并在DQ坐标系下提取三相输入电流中的指定次谐波电流，计算所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压；然后根据各次谐波的三相补偿电压对所述三相PFC电路的三相调制波进行补偿；最后根据补偿后的三相调制波生成PWM信号。本申请提供的方法能够快速的提取电流中的谐波并做补偿，响应速度快；且能够针对单次谐波进行补偿，从而保证系统的稳定性。

Description

三相PFC电路的谐波补偿方法、装置及终端设备
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，尤其涉及一种三相PFC电路的谐波补偿方法、装置及终端设备。
背景技术
PFC(Power Factor Correction，功率因素校正)电路目前在电源领域具有广泛应用，因此对PFC电路的控制要求越来越高，目前PFC电路的控制要求有两个关键性指标，分别为功率因数和输入电流的谐波畸变率。对于功率因数，现有技术中采用有功/无功独立控制的方法可以得到很好的效果。
针对输入电流的谐波畸变率，现有技术中通常采用重复控制的方法，但是重复控制方法计算复杂，占用内存空间较大，并且基于其控制特点，重复控制方法会对所有谐波均做补偿，在弱电网的条件下，该方法可能会放大某次电流谐波，造成系统不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种三相PFC电路的谐波补偿方法、装置及终端设备，以解决现有技术中输入电流谐波畸变率的控制方法影响系统稳定的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种三相PFC电路的谐波补偿方法，包括：
获取三相PFC电路的三相输入电流、三相给定电流和三相输入电压；
在DQ坐标系下提取所述三相输入电流中的指定次谐波，并根据DQ坐标系下所提取的各次谐波计算所述三相PFC电路中各次谐波对应的三相补偿电压；
根据所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压，计算所述三相PFC电路的三相调制度；
将所述三相调制度与所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压叠加，得到补偿后的三相调制波；
根据补偿后的三相调制波生成PWM信号，并根据所述PWM控制信号控制所述目标PFC电路。
本发明实施例的第二方面提供了一种三相PFC电路的谐波补偿装置，包括：
获取模块，用于获取三相PFC电路的三相输入电流、三相给定电流和三相输入电压；
补偿电压获取模块，用于在DQ坐标系下提取所述三相输入电流中的指定次谐波，并根据DQ坐标系下所提取的各次谐波电流计算所述三相PFC电路与各次谐波对应的三相补偿电压；
调制度计算模块，用于根据所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压，计算所述三相PFC电路的三相调制度；
三相调制量补偿模块，用于将所述三相调制度与所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压叠加，得到补偿后的三相调制波；
PWM信号生成模块，用于根据补偿后的三相调制波生成PWM信号，所述PWM信号用于控制所述三相PFC电路中的开关管。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，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如上所述三相PFC电路的谐波补偿方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述三相PFC电路的谐波补偿方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例首先在DQ坐标系下提取三相输入电流中的指定次谐波电流，并计算所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压；然后根据各次谐波的三相补偿电压对所述三相PFC电路的三相调制波进行补偿；最后根据补偿后的三相调制波生成PWM信号。本实施例提供的方法能够快速的提取电流中的谐波并做补偿，响应速度快；且能够针对单次谐波进行补偿，从而保证系统的稳定性。
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三相PFC电路的谐波补偿方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的三相PFC电路的电路示意图；
图3是本发明实施例提供的三相补偿电压的计算流程框图；
图4是本发明实施例提供的三相PFC电路的谐波补偿方法的流程框图；
图5是本发明另一实施例提供的三相PFC电路的谐波补偿方法的流程框图；
图6是本发明实施例提供的三相PFC电路的谐波补偿装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
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。
在一个实施例中，如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的三相PFC电路的谐波补偿方法的实现流程，其过程详述如下：
S101：获取三相PFC电路的三相输入电流、三相给定电流和三相输入电压。
S102：在DQ坐标系下提取所述三相输入电流中的指定次谐波电流，并根据DQ坐标系下所提取的各次谐波计算所述三相PFC电路中各次谐波对应的三相补偿电压。
S103：根据所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压，计算所述三相PFC电路的三相调制度。
S104：将所述三相调制度与所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压叠加，得到补偿后的三相调制波。
S105：根据补偿后的三相调制波生成PWM信号，所述PWM信号用于控制所述三相PFC电路中的开关管。
本实施例提供的方法具体应用于如图2所示的三相维也纳PFC电路中。
从上述实施例可知，本发明实施例首先在DQ坐标系下提取三相输入电流中的指定次谐波电流，并计算所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压；然后根据各次谐波的三相补偿电压对所述三相PFC电路的三相调制波进行补偿；最后根据补偿后的三相调制波生成PWM信号。本实施例提供的方法能够快速的提取电流中的谐波并做补偿，响应速度快；且能够针对单次谐波进行补偿，从而保证系统的稳定性。此外，本实施例的方法，由于是通过对电压量进行补偿再进行PWM调制，相较于直接对电流量进行补偿再进行PWM调制的方式，避免了由于各相电流受不平衡负载的影响从而需要使用具备差拍调节功能的PWM调制器来进行调制的限制，因而采用本实施例的方法后，PWM调制器的使用范围更广。
在一个实施例中，图1中S102的具体实现流程包括：
S201：对所述三相输入电流进行N次谐波的ABC/DQ变换，得到DQ坐标系下的N次谐波电流分量；其中，N∈a，a表示包括所述三相输入电流的各谐波阶次的集合。
在一个实施例中，上述S201的具体实现流程包括：
S301：获取所述三相PFC电路的三相输入电压，并将所述三相输入电压输入锁相环控制器，输出基波电压相位。
S302：根据所述基波电压相位和倍角公式确定N次谐波的三角构造函数。
S303：根据所述N次谐波的三角构造函数和所述三相输入电流确定DQ坐标系下的N次谐波电流分量。
S202：将所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器，输出所述DQ坐标系下的电压补偿量。
S203：对所述DQ坐标系下的电压补偿量做DQ/ABC变换，得到N次谐波对应的三相补偿电压。
在一个实施例中，在上述S202之前，所述方法还包括：对所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量进行低通滤波处理，得到滤波处理后的所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量；
相应地，S202包括：将所述滤波处理后的所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器，输出所述DQ坐标系下的电压补偿量。
在本实施例中，针对输入电流中谐波含量较高的阶次，首先提取出对应次谐波，例如，若输入电流中5次、7次和11次谐波含量较高，则从输入电流中提取5次、7次和11次谐波分量；若输入电流中5次谐波含量较高，则仅从输入电流中提取5次谐波分量。
具体地，三相输入电流为ia、ib和ic首先需要通过ABC/DQ变换从ABC坐标系转换至DQ坐标系，在获取到三相PFC电路的三相输入电流和三相输入电压后，首先将三相输入电压输入至锁相环控制器，输出基波电压相位θ，基波电压相位采取三相基波电压中的任一相电压相位，然后根据基波电压相位和倍频公式，确定5次谐波的三角构造函数sin(-5θ)和cos(-5θ)、7次谐波的三角构造函数sin(7θ)和cos(7θ)，以及11次谐波对应的三角构造函数sin(-11θ)和cos(-11θ)。各次谐波对应的三角构造函数用于在DQ坐标系下提取三相输入电流中的谐波电流。
示例性的，当需要获取7次谐波对应的三角构造函数时，可以通过下述倍角公式获取：
sin(2θ)＝2*sin(θ)*cos(θ)
cos(2θ)＝cos(θ)*cos(θ)-sin(θ)*sin(θ)
sin(3θ)＝sin(θ)*cos(2θ)+cos(2θ)*sin(2θ)
cos(3θ)＝cos(θ)*cos(2θ)-sin(θ)*sin(2θ)
sin(5θ)＝sin(2θ)*cos(3θ)+cos(2θ)*sin(3θ)
cos(5θ)＝cos(2θ)*cos(3θ)-sin(2θ)*sin(3θ)
sin(7θ)＝sin(2θ)*cos(5θ)+cos(2θ)*sin(5θ)
cos(7θ)＝cos(2θ)*cos(5θ)-sin(2θ)*sin(5θ)
通过上述确定三角构造函数的方法，能够快速的提取DQ坐标系下的三相输入电流中的各次谐波。
在本实施例中，如图3所示，图3示出了三相补偿电压的获取过程信号框图；其中，图3(a)示出了5次谐波对应的补偿电压获取信号框图，图3(b)示出了7次谐波对应的补偿电压获取信号框图，图3(c)示出了11次谐波对应的补偿电压获取信号框图。
如图3(a)所示，首先分别将5次谐波电流D轴分量i5D和5次谐波电流Q轴分量i5Q输入低通滤波器，然后将滤波处理后的5次谐波电流D轴分量i5D和5次谐波电流Q轴分量i5Q分别输入第一PI控制器，得到5次谐波对应的电压补偿D轴分量和电压补偿Q轴分量。最后将5次谐波对应的电压补偿D轴分量和电压补偿Q轴分量进行DQ/ABC变换，得到5次谐波对应的三相补偿电压u5A、u5B和u5C。
如图3(b)所示，首先分别将7次谐波电流D轴分量i7D和7次谐波电流Q轴分量i7Q输入低通滤波器，然后将滤波处理后的7次谐波电流D轴分量i7D和7次谐波电流Q轴分量i7Q分别输入第一PI控制器，得到7次谐波对应的电压补偿D轴分量和电压补偿Q轴分量。最后将7次谐波对应的电压补偿D轴分量和电压补偿Q轴分量进行DQ/ABC变换，得到7次谐波对应的三相补偿电压u7A、u7B和u7C。
如图3(c)所示，首先分别将11次谐波电流D轴分量i11D和11次谐波电流Q轴分量i11Q输入低通滤波器，然后将滤波处理后的11次谐波电流D轴分量i11D和11次谐波电流Q轴分量i11Q分别输入第一PI控制器，得到11次谐波对应的电压补偿D轴分量和电压补偿Q轴分量。最后将11次谐波对应的电压补偿D轴分量和电压补偿Q轴分量进行DQ/ABC变换，得到11次谐波对应的三相补偿电压u11A、u11B和u11C。
在一个实施例中，图1中的S103具体包括：
S401：对所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压分别做ABC/DQ变换，得到所述DQ坐标系下的给定电流、输入电流和输入电压。
S402：将所述DQ坐标系下的输入电流与所述DQ坐标系下的给定电流做减法，得到所述DQ坐标系下的电流偏差。
S403：将所述DQ坐标系下的电流偏差输入第二PI控制器，输出所述DQ坐标系下的第一控制量。
S404：将所述DQ坐标系下的第一控制量与所述DQ坐标系下的输入电压相加，得到所述DQ坐标系下的第二控制量。
S405：将所述DQ坐标系下的第二控制量做DQ/ABC变换，得到所述三相调制度。
在一个实施例中，所述DQ坐标系下的输入电流包括输入电流D轴分量和输入电流Q轴分量；所述DQ坐标系下的给定电流包括给定电流D轴分量和给定电流Q轴分量；所述电流偏差包括电流偏差D轴分量和电流偏差Q轴分量；
上述S402的具体实现流程包括：
S501：将所述给定电流D轴分量减去所述输入电流D轴分量，得到所述电流偏差D轴分量。
S502：将所述给定电流Q轴分量减去所述输入电流Q轴分量，得到所述电流偏差Q轴分量。
在本实施例中，如图4所示，图4示出了三相PFC电路的谐波补偿方法的流程框图。
如图4所示，首先将三相输入电流和三相给定电流由ABC坐标系转换至DQ坐标系下，然后将给定电流D轴分量idref减去输入电流D轴分量id，得到电流偏差D轴分量，将给定电流Q轴分量iqref减去输入电流Q轴分量iq，得到电流偏差Q轴分量，然后分别将电流偏差D轴分量和电流偏差Q轴分量分别输入第二PI控制器，得到第一D轴控制量和第一Q轴控制量，接着将三相PFC电路的输入电压D轴分量与第一D轴控制量相加，得到第二D轴控制量，将三相PFC电路的输入电压Q轴分量与第一Q轴控制量相加，得到第二Q轴控制量，最后将第二D轴控制量和第二Q轴控制量从ABC坐标系转换至DQ坐标系下，得到所述三相调制度。
在另一种实施例中，如图5所示，S103具体包括：
对所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压分别做ABC/DQ变换，得到所述DQ坐标系下的给定电流、输入电流和输入电压。
将所述DQ坐标系下的输入电流、所述DQ坐标系下的给定电流和所述DQ坐标系下各次谐波中阶次最高的谐波电流做减法，得到所述DQ坐标系下的电流偏差。
将所述DQ坐标系下的电流偏差输入第二PI控制器，输出所述DQ坐标系下的第一控制量。
将所述DQ坐标系下的第一控制量与所述DQ坐标系下的输入电压相加后再与所述DQ坐标系下的各次谐波中阶次最低的谐波对应的电压补偿量做加法，得到所述DQ坐标系下的第二控制量。
将所述DQ坐标系下的第二控制量做DQ/ABC变换，得到所述三相调制度。
可以看出，由于本发明是基于对电压量进行补偿的谐波补偿方法，所以本实施例在生成基础的三相调制度的过程中，在计算电流偏差阶段时引入了阶次最高的谐波在DQ坐标系下的谐波电流，而在计算电压偏差阶段时引入了阶次最低的谐波在DQ坐标系的电压补偿量。如此一来，提前考虑了需要补偿的阶次最高的谐波补偿时间较长的问题，可以让经PI控制后的第一控制量离阶次最高的谐波电流最远，提高补偿速度。而随后在计算电压偏差阶段则充分考虑了阶次最低的可能带来的过补偿的问题，因而将其与输入电压和第一控制量相加后，所得到的第二控制量相对靠近阶次最低的谐波电压。在此基础上得到的三相调制度，再进行相应的电压量补偿时，可以解决同时进行不同阶次的谐波补偿时所具有的高阶次谐波补偿过慢和低阶次谐波过补偿的问题，带来了较好的系统稳定性和补偿精确度。
如图4或图5所示，在获取到三相PFC电路的三相调制度后，将各次谐波对应的三相补偿电压叠加至对应相的调制度上，得到三相调制量，从而得到补偿后的三相调制波，然后通过补偿后的三相调制波生成SVPWM信号。并根据SVPWM信号控制三相PFC电路，从而减小三相PFC电路的输入电流谐波畸变率。
为了验证三相PFC电路的谐波补偿方法的有效性，本实施例将重复控制谐波补偿方法和本实施例提供的谐波补偿方法分别作用至三相PFC电路，进行对比实验，实验结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003672432830000091
具体地，如表2所示，表2示出了无谐波补偿、重复控制和本实施例提供的谐波补偿方法在不同负载率下的总谐波电流畸变率。如表3所示，表3示出了无谐波补偿、重复控制和本实施例提供的谐波补偿方法针对各次谐波在不同负载率下的总谐波电流畸变率。
表2
Figure BDA0003672432830000101
表3
Figure BDA0003672432830000102
从上述表1至表3的实验结果可知，现有技术中的重复控制方法执行时间短，但占用内存空间较大；而且由于其控制特点，会对所有谐波均做补偿，在弱电网的条件下，可能会放大某次电流谐波，影响系统稳定性；另外重复控制只能对周期性的误差信号做补偿，其响应速度非常慢；而本实施例所提供的谐波补偿方案占用空间小，实时性好，能够快速检测电流谐波并做补偿，并且由于可以针对某次谐波进行单独补偿，因此系统稳定性更强。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一个实施例中，如图6所示，图6示出了本发明实施例提供的三相PFC电路的谐波补偿装置100的结构，其包括：
获取模块110，用于获取三相PFC电路的三相输入电流、三相给定电流和三相输入电压；
补偿电压获取模块120，用于在DQ坐标系下提取所述三相输入电流中的指定次谐波电流，并根据DQ坐标系下所提取的各次谐波计算所述三相PFC电路中各次谐波对应的三相补偿电压；
调制度计算模块130，用于根据所述三相给定电流和所述三相输入电流，计算所述三相PFC电路的三相调制度；
三相调制量补偿模块140，用于将所述三相调制度与所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压叠加，得到补偿后的三相调制波；
PWM信号生成模块150，用于根据补偿后的三相调制波生成PWM信号，所述PWM信号用于控制所述三相PFC电路中的开关管。
从上述实施例可知，本发明实施例首先在DQ坐标系下提取三相输入电流中的各次谐波电流，并计算所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压；然后根据各次谐波的三相补偿电压对所述三相PFC电路的三相调制波进行补偿；最后根据补偿后的三相调制波生成PWM信号。本实施例提供的方法能够快速的提取电流中的谐波并做补偿，响应速度快；且能够针对单次谐波进行补偿，从而保证系统的稳定性。
在一个实施例中，所述补偿电压获取模块120，包括：
第一ABC/DQ变换单元，用于对所述三相输入电流进行N次谐波的ABC/DQ变换，得到DQ坐标系下的N次谐波电流分量；其中，N∈a，a表示包括所述三相输入电流的各谐波阶次的集合；
补偿量计算单元，用于将所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器，输出所述DQ坐标系下的电压补偿量；
三相补偿电压计算单元，用于对所述DQ坐标系下的电压补偿量做DQ/ABC变换，得到N次谐波对应的三相补偿电压。
在一个实施例中，第一ABC/DQ变换单元包括：
相位获取子单元，用于获取所述三相PFC电路的三相输入电压，并将所述三相输入电压输入锁相环控制器，输出基波电压相位；
三角构造函数计算子单元，用于根据所述基波电压相位和倍角公式确定N次谐波的三角构造函数；
变换子单元，用于根据所述N次谐波的三角构造函数和所述三相输入电流确定DQ坐标系下的N次谐波电流分量。
在一个实施例中，所述补偿电压获取模块120还包括：
滤波单元，用于对所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量进行低通滤波处理，得到滤波处理后的所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量；
相应地，补偿量计算单元包括：将所述滤波处理后的所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器，输出所述DQ坐标系下的电压补偿量。
在一个实施例中，调制度计算模块130包括：
第二ABC/DQ变换单元，用于对所述三相给定电流和所述三相输入电流分别做ABC/DQ变换，得到所述DQ坐标系下的给定电流和输入电流；
电流偏差计算单元，用于将所述DQ坐标系下的输入电流与所述DQ坐标系下的给定电流做减法，得到所述DQ坐标系下的电流偏差；
第一控制量计算单元，用于将所述DQ坐标系下的电流偏差输入第二PI控制器，输出所述DQ坐标系下的第一控制量；
第二控制量计算单元，用于获取所述DQ坐标系下的所述三相PFC电路的输入电压；并将所述DQ坐标系下的第一控制量与所述DQ坐标系下的输入电压相加，得到所述DQ坐标系下的第二控制量；
三相调制度计算子单元，用于将所述DQ坐标系下的第二控制量做DQ/ABC变换，得到所述三相调制度。
在一个实施例中，所述DQ坐标系下的输入电流包括输入电流D轴分量和输入电流Q轴分量；所述DQ坐标系下的给定电流包括给定电流D轴分量和给定电流Q轴分量；所述电流偏差包括电流偏差D轴分量和电流偏差Q轴分量；
所述电流偏差计算单元，包括：
第一电流偏差计算子单元，用于将所述给定电流D轴分量减去所述输入电流D轴分量，得到所述电流偏差D轴分量；
第二电流偏差计算子单元，用于将所述给定电流Q轴分量减去所述输入电流Q轴分量，得到所述电流偏差Q轴分量。
图7是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图7所示，该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至105。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块110至150的功能。
所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述终端设备6中的执行过程。
所述终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，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。
所述存储器61可以是所述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三相PFC电路的谐波补偿方法，其特征在于，包括：
获取三相PFC电路的三相输入电流、三相给定电流和三相输入电压；
在DQ坐标系下提取所述三相输入电流中的指定次谐波，并根据DQ坐标系下所提取的各次谐波计算所述三相PFC电路中各次谐波对应的三相补偿电压；
根据所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压，计算所述三相PFC电路的三相调制度；
将所述三相调制度与所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压叠加，得到补偿后的三相调制波；
根据补偿后的三相调制波生成PWM信号，并根据所述PWM控制信号控制所述目标PFC电路。
2.如权利要求1所述的三相PFC电路的谐波补偿方法，其特征在于，所述在DQ坐标系下提取所述三相输入电流中的指定次谐波，并根据DQ坐标系下所提取的各次谐波计算所述三相PFC电路中各次谐波对应的三相补偿电压，包括：
对所述三相输入电流进行N次谐波的ABC/DQ变换，得到DQ坐标系下的N次谐波电流分量；其中，N∈a，a表示包括所述三相输入电流的各谐波阶次的集合；
将所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器，输出所述DQ坐标系下的电压补偿量；
对所述DQ坐标系下的电压补偿量做DQ/ABC变换，得到N次谐波对应的三相补偿电压。
3.如权利要求2所述的三相PFC电路的谐波补偿方法，其特征在于，所述对所述三相输入电流进行N次谐波的ABC/DQ变换，得到DQ坐标系下的N次谐波电流分量，包括：
获取所述三相PFC电路的三相输入电压，并将所述三相输入电压输入锁相环控制器，输出基波电压相位；
根据所述基波电压相位和倍角公式确定N次谐波的三角构造函数；
根据N次谐波的三角构造函数和所述三相输入电流确定DQ坐标系下的N次谐波电流分量。
4.如权利要求2所述的三相PFC电路的谐波补偿方法，其特征在于，在所述将所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器之前，所述方法还包括：
对所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量进行低通滤波处理，得到滤波处理后的所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量；
相应地，所述将所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器，输出所述DQ坐标系下的电压补偿量，包括：
将所述滤波处理后的所述DQ坐标系下的N次谐波电流分量输入第一PI控制器，输出所述DQ坐标系下的电压补偿量。
5.如权利要求1所述的三相PFC电路的谐波补偿方法，其特征在于，所述根据所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压，计算所述三相PFC电路的三相调制度，包括：
对所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压分别做ABC/DQ变换，得到所述DQ坐标系下的给定电流、输入电流和输入电压；
将所述DQ坐标系下的输入电流与所述DQ坐标系下的给定电流做减法，得到所述DQ坐标系下的电流偏差；
将所述DQ坐标系下的电流偏差输入第二PI控制器，输出所述DQ坐标系下的第一控制量；
将所述DQ坐标系下的第一控制量与所述DQ坐标系下的输入电压相加，得到所述DQ坐标系下的第二控制量；
将所述DQ坐标系下的第二控制量做DQ/ABC变换，得到所述三相调制度。
6.如权利要求5所述的三相PFC电路的谐波补偿方法，其特征在于，所述DQ坐标系下的输入电流包括输入电流D轴分量和输入电流Q轴分量；所述DQ坐标系下的给定电流包括给定电流D轴分量和给定电流Q轴分量；所述电流偏差包括电流偏差D轴分量和电流偏差Q轴分量；
所述将所述DQ坐标系下的输入电流与所述DQ坐标系下的给定电流做减法，得到所述DQ坐标系下的电流偏差，包括：
将所述给定电流D轴分量减去所述输入电流D轴分量，得到所述电流偏差D轴分量；
将所述给定电流Q轴分量减去所述输入电流Q轴分量，得到所述电流偏差Q轴分量。
7.如权利要求2所述的三相PFC电路的谐波补偿方法，其特征在于：所述根据所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压，计算所述三相PFC电路的三相调制度，包括：
对所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压分别做ABC/DQ变换，得到所述DQ坐标系下的给定电流、输入电流和输入电压；
将所述DQ坐标系下的输入电流、所述DQ坐标系下的给定电流和所述DQ坐标系下各次谐波中阶次最高的谐波电流做减法，得到所述DQ坐标系下的电流偏差；
将所述DQ坐标系下的电流偏差输入第二PI控制器，输出所述DQ坐标系下的第一控制量；
将所述DQ坐标系下的第一控制量与所述DQ坐标系下的输入电压相加后再与所述DQ坐标系下的各次谐波中阶次最低的谐波对应的电压补偿量做加法，得到所述DQ坐标系下的第二控制量；
将所述DQ坐标系下的第二控制量做DQ/ABC变换，得到所述三相调制度。
8.一种三相PFC电路的谐波补偿装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取三相PFC电路的三相输入电流、三相给定电流和三相输入电压；
补偿电压获取模块，用于在DQ坐标系下提取所述三相输入电流中的指定次谐波，并根据DQ坐标系下所提取的各次谐波计算所述三相PFC电路中各次谐波对应的三相补偿电压；
调制度计算模块，用于根据所述三相给定电流、所述三相输入电流和所述三相输入电压，计算所述三相PFC电路的三相调制度；
三相调制量补偿模块，用于将所述三相调制度与所述三相PFC电路对应的各次谐波的三相补偿电压叠加，得到补偿后的三相调制波；
PWM信号生成模块，用于根据补偿后的三相调制波生成PWM信号，所述PWM信号用于控制所述三相PFC电路中的开关管。
9.一种终端设备，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。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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