[发明专利]PWM整流变频系统中载波频率计算方法及装置

说明书

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9fo≤fc<Xc2KXs-52f0]]>或(2XcKXs+4)f0<fc]]>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)；