一种变流器控制方法及装置

文档序号:1143961 发布日期:2020-09-11 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种变流器控制方法及装置 (Converter control method and device ) 是由 冯瑜瑶 武亮亮 荆雷 周哲 李兴林 于 2020-06-22 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供一种变流器控制方法及装置,涉及通信技术领域,解决了电源设备输出的电能质量较差的技术问题。该方法包括:变流器控制装置首先确定变流器的原始调制波和原始调制波的幅值,并根据原始调制波的幅值,确定辅助波。该辅助波用于减少原始调制波中的谐波。然后将辅助波添加到原始调制波中,以得到目标调制波,并根据目标调制波,对变流器的载波进行调制,以生成控制信号,并根据控制信号控制变流器的运行状态。(The embodiment of the application provides a converter control method and device, relates to the technical field of communication, and solves the technical problem that the quality of electric energy output by power supply equipment is poor. The method comprises the following steps: the converter control device firstly determines the original modulation wave of the converter and the amplitude of the original modulation wave, and determines the auxiliary wave according to the amplitude of the original modulation wave. The auxiliary wave is used to reduce harmonics in the original modulated wave. And then adding the auxiliary wave to the original modulation wave to obtain a target modulation wave, modulating the carrier wave of the converter according to the target modulation wave to generate a control signal, and controlling the operation state of the converter according to the control signal.)

一种变流器控制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种变流器控制方法及装置。

背景技术

通信系统中包括为通信设备提供服务的电源设备。电源设备输出的电能质量直接决定了通信系统能否正常工作。随着通信技术的发展,通信系统对电源设备输出的电能质量的要求越来越高。

变流器是电源设备中的核心设备,可以用于将电源设备中的直流电逆变为交流电,或者将交流电整流为直流电。在变流器对直流电或交流电进行转换时,变流器可以根据直流电或交流电生成控制信号,控制变流器的运行状态。但是,变流器在生成控制信号时,控制信号中可能会产生谐波,从而导致变流器输出的电压中也会产生谐波,进而导致电源设备输出的电能质量较差。

发明内容

本申请提供一种变流器控制方法及装置,解决了电源设备输出的电能质量较差的技术问题。

为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:

第一方面,提供一种变流器控制方法,包括:变流器控制装置首先确定变流器的原始调制波和原始调制波的幅值,并根据原始调制波的幅值,确定辅助波。该辅助波用于减少原始调制波中的谐波。然后将辅助波添加到原始调制波中,以得到目标调制波,并根据目标调制波,对变流器的载波进行调制,以生成控制信号。后续,变流器控制装置根据控制信号控制变流器的运行状态。

可以看出,变流器控制装置根据添加有辅助波的原始调制波(即上述目标调制波)对变流器的载波进行调制,生成控制信号,并根据控制信号控制变流器的运行状态。由于辅助波用于减少原始调制波中的谐波,因此,变流器控制装置生成的控制信号中的谐波也相应降低。相应的,变流器输出的电压中的谐波也相应降低,进而提高了电源设备(包括有变流器)输出的电能质量。进一步可选的,当变流器输出的电压中的谐波降低时,电源设备也无需增加滤波器的个数以降低变流器输出电压中的谐波,进而减小了电源设备的体积和重量,提高了电源设备的安装效率。

第二方面,提供一种变流器控制装置,包括:确定单元、处理单元、生成单元和控制单元;确定单元,用于确定变流器的原始调制波和原始调制波的幅值;确定单元,还用于根据原始调制波的幅值,确定辅助波;辅助波用于减少原始调制波中的谐波;处理单元,用于将确定单元确定的辅助波添加到原始调制波中,以得到目标调制波;生成单元,用于根据处理单元得到的目标调制波,对变流器的载波进行调制,以生成控制信号;控制单元,用于根据生成单元生成的控制信号控制变流器的运行状态。

第三方面,提供一种变流器控制装置,包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机执行指令,处理器与存储器通过总线连接。当变流器控制装置运行时,处理器执行存储器存储的计算机执行指令,以使变流器控制装置执行第一方面所述的变流器控制方法。

该变流器控制装置可以是网络设备,也可以是网络设备中的一部分装置,例如网络设备中的芯片系统。该芯片系统用于支持网络设备实现第一方面及其任意一种可能的实现方式中所涉及的功能,例如,接收、确定、分流上述变流器控制方法中所涉及的数据和/或信息。该芯片系统包括芯片,也可以包括其他分立器件或电路结构。

第四方面,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括计算机执行指令,当计算机执行指令在计算机上运行时,使得该计算机执行第一方面所述的变流器控制方法。

第五方面,提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机指令,当计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上述第一方面及其各种可能的实现方式所述的变流器控制方法。

需要说明的是,上述计算机指令可以全部或者部分存储在第一计算机可读存储介质上。其中,第一计算机可读存储介质可以与变流器控制装置的处理器封装在一起的,也可以与变流器控制装置的处理器单独封装,本申请对此不作限定。

本发明中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述,可以参考第一方面的详细描述;并且,第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。

在本申请中,上述变流器控制装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定,在实际实现中,这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本发明类似,属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内。

本发明的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电源设备的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种变流器控制装置的硬件结构示意图;

图3为本申请实施例提供的又一种变流器控制装置的硬件结构示意图;

图4为本申请实施例提供的一种变流器控制方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的又一种变流器控制方法的流程示意图;

图6为本申请实施例提供的又一种变流器控制方法的流程示意图;

图7为本申请实施例提供的又一种变流器控制方法的流程示意图;

图8为本申请实施例提供的一种变流器控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。

需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。

如背景技术所描述,在变流器对直流电或交流电进行转换时,变流器可以根据直流电或交流电生成控制信号,控制变流器的运行状态。但是,变流器在生成控制信号时,控制信号中可能会产生谐波,从而导致变流器输出的电压中时,可能也会产生谐波电压,进从而导致造成了电源设备输出的电能质量较差。

针对上述问题,本申请实施例提供了一种变流器控制方法,通过将辅助波添加到原始调制波中,以减少了变流器输出电压中的谐波,进而无需增加低通滤波器的个数,在保证谐波电压降低的同时,提高了电源设备(包括有变流器)输出的电能质量。进一步可选的,当变流器输出的电压中的谐波降低时,电源设备也无需增加滤波器的个数以降低变流器输出电压中的谐波,进而减小了电源设备的体积和重量,提高了电源设备的安装效率。

本申请实施例提供的变流器控制方法适用于电源设备10。图1示出了该电源设备10的一种结构。如图1所示,该电源设备10包括:变流器控制装置11、变流器12和滤波器13。其中,变流器12分别连接变流器控制装置11和滤波器13。

这里,变流器控制装置11和变流器12可以独立设置,也可以集成于同一设备,本申请对此不作具体限定。

为了便于理解,本申请主要以变流器控制装置11和变流器12独立设置为例进行说明。

变流器控制装置11和变流器12之间可以采用有线方式连接,也可以采用无线方式连接。

容易理解的是,当变流器控制装置11和变流器12集成于同一设备时,变流器控制装置11和变流器12之间的通信方式为该设备内部模块之间的通信。这种情况下,二者之间的通信流程与“变流器控制装置11和变流器12相互独立的情况下,二者之间的通信流程”相同。

变流器12是一种能使电源设备10的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。本申请实施例中,变流器12主要用于将电源设备中的直流电逆变为交流电,或者将交流电整流为直流电。

滤波器13是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器13可以对电源设备10中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。本申请实施例中,滤波器13主要用于消除变流器12产生的谐波电压。

图1中的变流器控制装置11、变流器12和滤波器13的基本硬件结构类似,都包括图2所示变流器控制装置所包括的元件。下面以图2所示的变流器控制装置为例,介绍图1中的变流器控制装置11、变流器12和滤波器13的硬件结构。

图2示出了本申请实施例提供的变流器控制装置的一种硬件结构示意图。如图2所示,该变流器控制装置包括处理器21,存储器22、通信接口23、总线24。处理器21,存储器22以及通信接口23之间可以通过总线24连接。

处理器21是变流器控制装置的控制中心,可以是一个处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,处理器21可以是一个通用中央处理单元(central processing unit,CPU),也可以是其他通用处理器等。其中,通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。

作为一种实施例,处理器21可以包括一个或多个CPU,例如图2中所示的CPU 0和CPU 1。

存储器22可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。

一种可能的实现方式中,存储器22可以独立于处理器21存在,存储器22可以通过总线24与处理器21相连接,用于存储指令或者程序代码。处理器21调用并执行存储器22中存储的指令或程序代码时,能够实现本发明实施例提供的变流器控制方法。

另一种可能的实现方式中,存储器22也可以和处理器21集成在一起。

通信接口23,用于与其他设备通过通信网络连接。所述通信网络可以是以太网,无线接入网,无线局域网(wireless local area networks,WLAN)等。通信接口23可以包括用于接收数据的接收单元,以及用于发送数据的发送单元。

总线24,可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图2中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

需要指出的是,图2示出的结构并不构成对该变流器控制装置的限定。除图2所示部件之外,该变流器控制装置可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

图3示出了本申请实施例中变流器控制装置的另一种硬件结构。如图3所示,变流器控制装置可以包括处理器31以及通信接口32。处理器31与通信接口32耦合。

处理器31的功能可以参考上述处理器21的描述。此外,处理器31还具备存储功能,可以参考上述存储器22的功能。

通信接口32用于为处理器31提供数据。该通信接口32可以是变流器控制装置的内部接口,也可以是变流器控制装置对外的接口(相当于通信接口23)。

需要指出的是,图2(或图3)中示出的结构并不构成对变流器控制装置的限定,除图2(或图3)所示部件之外,该变流器控制装置可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

下面结合上述图1示出的电源设备和上述图2(或图3)示出的变流器控制装置,对本申请实施例提供的变流器控制方法进行详细介绍。

图4为本申请实施例提供的一种变流器控制方法的流程示意图。如图4所示,该变流器控制方法包括S401-S405。

S401、变流器控制装置确定变流器的原始调制波和原始调制波的幅值。

具体的,变流器中包括:整流电路、逆变电路、交流变换电路和直流变换电路。其中,整流电路是用于将接收到的交流电整流为直流电的电路。逆变电路与整流电路相对应,是用于将接收到的直流电逆变为交流电的电路。交流变换电路是用于对交流电的电压和频率进行转变的电路。相应的,直流变换电路是用于对直流电的电压和频率进行转变的电路。

本申请实施例中,变流器控制装置可以根据整流电路或逆变电路中的输出电压和输出电流,以及预设算法,确定变流器的原始调制波及其幅值。其中,预设算法可以是电压电流双闭环法,也可以是其他用于确定调制波的算法,本申请实施例对此不作限定。为了便于描述,本申请实施例以预设算法为电压电流双闭环法进行说明,电压电流双闭环法的具体步骤可参考现有技术的描述,本申请不在赘述。

具体的,变流器控制装置首先根据变流器中的整流电路,获取变流器的输出电压和输出电流,然后根据直流变换电路对直流电的电压和频率进行转变,接着根据电压电流双闭环法确定变流器的原始调制波及其幅值。

相应的,变流器控制装置还可以根据变流器中的逆变电路,获取变流器的输出电压和输出电流,然后根据交流变换电路对直流电的电压和频率进行转变,接着根据电压电流双闭环法确定变流器的原始调制波及其幅值。

S402、变流器控制装置根据原始调制波的幅值,确定辅助波。

其中,辅助波用于减少原始调制波中的谐波。

变流器控制装置在根据原始调制波生成控制信号时,变流器的输出电压中会产生大量的谐波。为了降低变流器输出电压中的谐波,变流器控制装置可以在原始调制波中添加用于减少原始调制波中的谐波的辅助波,以降低变流器输出电压中的谐波。

具体的,在确定原始调制波后,变流器控制装置首先将原始调制波进行归一化,防止变流器控制装置在确定目标调制波时产生超调量。然后,变流器控制装置根据原始调制波的幅值M,确定辅助波的幅值N,其中,原始调制波的幅值M和辅助波的幅值N满足下述公式(1):

N=aM2-bM+c; 公式(1)

接着,变流器控制装置根据原始调制波的幅值M和辅助波的幅值N,确定辅助波。其中,辅助波包括第一子波V1、第二子波V2和第三子波V3。原始调制波的幅值M、辅助波的幅值N、第一子波V1、第二子波V2和第三子波V3满足下述公式(2)、公式(3)和公式(4):

V1=U[M cos(ωt)+N cos(3ωt)]; 公式(2)

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其中,a、b、c为固定常数,U为所述变流器的输出电压,ω为基波角频率,t为时间常数。

可选的,将辅助波输入到矩阵实验室(matrix laboratory,MATLAB)仿真软件中可知,当辅助波的幅值N大于0时,可以有效地减小变流器器输出电压谐波的幅值,当辅助波的幅值N小于0时,会增大变流器输出电压谐波的幅值。

根据原始调制波的幅值M和辅助波的幅值N,以及MATLAB曲线拟合功能可知,当a=-0.0223,b=0.3348,c=0.5837时,变流器控制装置确定的辅助波的幅值N可以最大幅度的减少变流器输出的谐波。即原始调制波的幅值M和辅助波的幅值N满足下述公式(5):

N=-0.0223M2-0.3348M+0.5837; 公式(5)

S403、变流器控制装置将辅助波添加到原始调制波中,以得到目标调制波。

具体的,在确定辅助波之后,变流器控制装置将辅助波添加到原始调制波中,以得到目标调制波。由公式(2)、公式(3)和公式(4)可知,辅助波为共模分量,因此,变流器控制装置将辅助波添加到原始调制波中波不会增加新的谐波。其次,变流器控制装置将辅助波添加到原始调制波中后,由于叠加了三次谐波(即辅助波),逆变电路输出的相电压中必含有三次谐波分量,该三次谐波分量可以与逆变电路输出的电压谐波中的部分谐波相互抵消,进而减少原始调制波中的谐波。

S404、变流器控制装置根据目标调制波,对变流器的载波进行调制,以生成控制信号。

其中,控制信号用于控制包括变流器的电源设备的运行状态。

可选的,变流器中还包括:触发电路和控制电路。触发电路是用于控制功率开关元件的通断的电路。控制电路是用于对电能调节、控制的控制电路。

变流器控制装置根据目标调制波,对变流器的载波进行调制,以生成控制信号,然后向触发电路和控制电路发送控制信号,以控制包括变流器的电源设备的运行状态。

具体的,变流器控制装置获取同一时刻下,目标调制波对应的电压和载波对应的电压。若目标调制波对应的电压大于载波对应的电压,则变流器控制装置生成高电平信号。若目标调制波对应的电压小于载波对应的电压,则变流器控制装置生成低电平信号。其中,高电平信号用于控制变流器启动运行。低电平信号用于控制所述变流器停止运行。

可选的,在根据目标调制波,对变流器的载波进行调制时,变流器控制装置可以根据同相层叠(phase disposition,PD)调制方式和交替反相层叠(alternative phaseopposition disposition,APOD)调制方式,对变流器的载波进行调制。本申请实施例还可以对PD调制方式和APOD调制方式的优劣性进行分析,以确定最优调制方式。

示例性的,以变流器的输出电压为三相电压,变流器的输出电流为三相电流为例,变流器控制装置可以根据三相电压和三相电流确定三相原始调制波。三相原始调制波幅值相等、相位互差120°,表达式如下公式(5)所示:

其中,Va、Vb和Vc分别为三相原始调制波,U为所述变流器的输出电压,M为三相原始调制波的幅值,ω为基波角频率,t为时间常数。

变流器控制装置根据双重傅里叶变换法,对上述公式(5)中三相原始调制波进行转换,以得到电压谐波P的表达式如下公式(6)所示:

其中,θx为三相原始调制波的角度,x∈(a,b,c),θx∈(0°、120°、240°);为载波角频率;m为载波频率次数;n为基波频率次数;Hmn为变流器控制装置根据双重傅里叶变换法确定的谐波分量系数。

在确定电压谐波P后,变流器控制装置可以从谐波扩散度、变流器输出电压的谐波幅值和滤波器谐振点附近电压谐波幅值三方面,对PD调制方式和APOD调制方式的优劣性进行分析,以确定最优调制方式。

当变流器控制装置从谐波扩散度对PD调制方式和APOD调制方式的优劣性进行分析时,首先将原始调制波的幅值M输入到矩阵实验室(matrix laboratory,MATLAB)仿真软件中可知,谐波的扩散度与原始调制波的幅值M相关,且通过APOD调制方式后的谐波的扩散度要远远小于通过PD调制方式后的谐波的扩散度,因此,通过APOD调制方式后的谐波具有谐波扩散度小的特点,更容易避开滤波器的谐振尖峰,但相比于通过PD调制方式后的谐波,通过APOD调制方式后的谐波的幅值更大。

当变流器控制装置从变流器输出电压的谐波幅值对PD调制方式和APOD调制方式的优劣性进行分析时,首先根据上述公式(6)可知,通过PD调制方式后的谐波的谐波分量系数主要为H12、H14、H18、H21、H25和H27。通过APOD调制方式后的谐波的谐波分量系数主要为H11、H15、H17、H21、H25和H27。将上述谐波分量系数对应的谐波输入到MATLAB仿真软件中可知,当原始调制波的幅值M=0.3时,通过PD调制方式后的谐波的谐波分量系数H21最大为0.0925。当原始调制波的幅值M=0.6时,通过APOD调制方式后的谐波的谐波分量系数H11的最大值为0.1851。由此可知,虽然通过APOD调制方式后的谐波扩散度较小,可以有效的避开高阶滤波器的谐振点,但是其谐波幅值较大。

当变流器控制装置从滤波器谐振点附近电压谐波幅值对PD调制方式和APOD调制方式的优劣性进行分析时,首先获取滤波器的谐振点,并根据谐振频率可以确定谐振点的电压谐波的次数,然后根据上述公式(6)可知,PD调制方式随着原始调制波的幅值M的增加,滤波器的谐振点附近电压谐波的幅值也在增加,因此,PD调制方式更易触发滤波器的谐振尖峰。而APOD调制方式随着原始调制波的幅值M的增加,滤波器的谐振点附近电压谐波的幅值为零,因此,APOD调制方式不易触发滤波器的谐振尖峰。

为了验证上述的分析结果,将PD调制方式和APOD调制方式输入到MATLAB仿真软件中可知,由于PD调制方式下的变流器输出电压谐波扩散度较大,导致分散的电压谐波扩散到滤波器的谐振点内,从而导致变流器输出电压中存在大量的谐振频率次电流谐波,严重影响了变流器输出电压的质量,更进一步造成电源设备输出电能质量较差。而APOD调制方式具有较为集中的电压分布、谐波扩散度小的特点,避开了滤波器的谐振尖峰,从而使得变流器输出的电压谐波中无谐振电流,大大提高了电源设备输出电压的质量和稳定性。

S405、变流器控制装置根据控制信号控制变流器的运行状态。

在根据目标调制波,对变流器的载波进行调制,以生成控制信号之后,变流器控制装置根据控制信号控制变流器的运行状态。

可选的,若变流器控制装置生成高电平信号,则变流器控制装置根据控制信号控制变流器启动运行。若变流器控制装置生成低电平信号,则变流器控制装置根据控制信号控制变流器停止运行。

可以看出,本申请中的变流器控制装置根据添加有辅助波的原始调制波(即上述目标调制波)对变流器的载波进行调制,生成控制信号,并根据控制信号控制变流器的运行状态。由于辅助波用于减少原始调制波中的谐波,因此,变流器控制装置生成的控制信号中的谐波也相应降低。相应的,变流器输出的电压中的谐波也相应降低,进而提高了电源设备(包括有变流器)输出的电能质量。进一步可选的,当变流器输出的电压中的谐波降低时,电源设备也无需增加滤波器的个数以降低变流器输出电压中的谐波,进而减小了电源设备的体积和重量,提高了电源设备的安装效率。

可选的,结合上述图4,如图5所示,上述S401可以替换为S501-S502。

S501、变流器控制装置获取变流器的输出电压和输出电流。

S502、变流器控制装置根据变流器的输出电压和输出电流,以及预设算法,确定变流器的原始调制波和原始调制波的幅值。

可选的,结合上述图5,如图6所示,上述S402可以替换为S601-S602。

S601、变流器控制装置根据原始调制波的幅值M,确定辅助波的幅值N。

S602、变流器控制装置根据原始调制波的幅值M和辅助波的幅值N,确定辅助波。

辅助波包括第一子波V1、第二子波V2和第三子波V3

原始调制波的幅值M、辅助波的幅值N、第一子波V1、第二子波V2和第三子波V3满足下述公式:

N=aM2-bM+c;

V1=U[M cos(ωt)+N cos(3ωt)];

其中,a、b、c为固定常数,U为变流器的输出电压,ω为基波角频率,t为时间常数。

可选的,结合上述图6,如图7所示,上述S404可以替换为S701-S704。

S701、变流器控制装置获取同一时刻下,目标调制波对应的电压和载波对应的电压。

S702、变流器控制装置判断目标调制波对应的电压是否大于载波对应的电压。

若目标调制波对应的电压大于载波对应的电压,则执行S703。若目标调制波对应的电压小于载波对应的电压,则执行S704。

S703、变流器控制装置生成高电平信号。

其中,高电平信号用于控制变流器启动运行。

S704、变流器控制装置生成低电平信号。

其中,低电平信号用于控制变流器停止运行。

上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,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,本申请实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,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。

本申请实施例可以根据上述方法示例对变流器控制装置进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。可选的,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,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。

如图8所示,为本申请实施例提供的一种变流器控制装置80的结构示意图。该变流器控制装置80用于解决电源设备输出的电能质量较差的技术问题,例如用于执行图4、图5、图6和图7所示的变流器控制方法。该变流器控制装置80包括:确定单元801、处理单元802、生成单元803和控制单元804;

确定单元801,用于确定变流器的原始调制波和原始调制波的幅值。例如结合图4,确定单元801用于执行S401。

确定单元801,还用于根据原始调制波的幅值,确定辅助波;辅助波用于减少原始调制波中的谐波。例如结合图4,确定单元801还用于执行S402。

处理单元802,用于将确定单元801确定的辅助波添加到原始调制波中,以得到目标调制波。例如结合图4,处理单元802用于执行S403。

生成单元803,用于根据处理单元802得到的目标调制波,对变流器的载波进行调制,以生成控制信号。例如结合图4,生成单元803用于执行S404。

控制单元804,用于根据生成单元803生成的控制信号控制变流器的运行状态。例如结合图4,控制单元804用于执行S405。

可选的,确定单元801,具体用于:

根据原始调制波的幅值M,确定辅助波的幅值N。例如结合图6,确定单元801还用于执行S601。

根据原始调制波的幅值M和辅助波的幅值N,确定辅助波;辅助波包括第一子波V1、第二子波V2和第三子波V3。例如结合图6,确定单元801还用于执行S602。

原始调制波的幅值M、辅助波的幅值N、第一子波V1、第二子波V2和第三子波V3满足下述公式:

N=aM2-bM+c;

V1=U[M cos(ωt)+N cos(3ωt)];

其中,a、b、c为固定常数,U为变流器的输出电压,ω为基波角频率,t为时间常数。

可选的,生成单元803,具体用于:

获取同一时刻下,目标调制波对应的电压和载波对应的电压。例如,结合图7,生成单元803还用于执行S701。

若目标调制波对应的电压大于载波对应的电压,则生成高电平信号;高电平信号用于控制变流器启动运行。例如,结合图7,生成单元803还用于执行S703。

若目标调制波对应的电压小于载波对应的电压,则生成低电平信号;低电平信号用于控制变流器停止运行。例如,结合图7,生成单元803还用于执行S704。

可选的,确定单元801,具体用于:

获取变流器的输出电压和输出电流。例如,结合图5,确定单元801还用于执行S501。

根据变流器的输出电压和输出电流,以及预设算法,确定变流器的原始调制波和原始调制波的幅值。例如,结合图5,确定单元801还用于执行S502。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括计算机执行指令。当计算机执行指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上述实施例提供的变流器控制方法中,变流器控制装置执行的各个步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品可直接加载到存储器中,并含有软件代码,该计算机程序产品经由计算机载入并执行后能够实现上述实施例提供的变流器控制方法中,变流器控制装置执行的各个步骤。

在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机执行指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带),光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。

通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能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模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置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装置,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信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。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一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。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。集成的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,可以存储在一个可读取的存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,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,可轻易想到的变化或替换,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。

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