大功率pwm整流电源模块间的环流抑制方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种大功率PWM整流电源模块间的环流 抑制方法。
【背景技术】
[0002] 在电解、电镀、电化学等工业生产中，整流电源得到广泛应用，是直接关系产品质 量和生产效率的关键设备。传统的整流电源通过采用功率二极管或晶闸管构成，会向电网 注入大量谐波电流，导致生产设备的损耗与故障率增加。随着工业发展，对大功率整流电源 的需求急剧增加，尤其是具有低谐波含量和高功率因数的损耗的大功率PWM整流器受到关 注，特别是电镀与电解铜箱行业。
[0003] 目前由于受到IGBT等全控型功率开关器件的功率等级限制，制造单台大功率PffM 整流电源较为困难，并且成本较高。而整流电源模块并联对提高系统的冗余度和容量优势 明显，采用模块化整流电源并联构成大功率整流电源已成为大功率整流电源的发展趋势。 但是，当多个整流电源模块的投切时间不一致时，导致开关状态也不同步，从而会在整流电 源模块之间产生环流，进一步容易导致其中一个整流电源模块过载，会影响到配电网的安 全性、稳定性。
【发明内容】
[0004] 本发明的其中一个目的在于提供一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制方 法、装置及系统，以解决现有技术中多个整流电源模块投切时间不一致，导致整流电源模块 之间产生环流影响配电网安全性的技术问题。
[0005] 第一方面，本发明提出了一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制方法，该大 功率PffM整流电源包括第一整流电源模块与第二整流模块，该方法包括：
[0006] 采集第一整流电源模块的三相输入电流，以获取所述第一整流电源模块与所述第 二电源整流模块之间的环流；
[0007] 根据所述环流获取所述第一整流电源模块与所述第二整流电源模块的三角载波 信号的相位差；
[0008] 根据所述载波相位差计算载波补偿延时时间；
[0009] 根据所述载波补偿延时时间调整所述第一整流电流模块的三角载波信号的相位， 以同步所述第一整流电流模块与所述第二整流电流模块的三角载波信号的相位。
[0010] 可选地，所述根据所述环流获取所述第一整流电源模块与所述第二整流电源模块 的三角载波信号的相位差的步骤采用如下关系式计算：
[0011]
[0012] 式中，Ud。为直流侧电压值，ω。为角频率，L为交流侧的滤波电感，i A环流，Θ为 第一整流电流模块与第二整流电流模块的三角载波信号的相位。
[0013] 可选地，所述根据所述载波相位差计算载波补偿延时时间的步骤采用如下关系式 计算：
[0014]
[0015] 式中，Θ为第一整流电流模块与第二整流电流模块的三角载波信号的相位，T。为 三角载波周期，τ为载波补偿延时时间。
[0016] 可选地，所述利用电流传感器采集第一整流电源模块的三相输入电流，以获取所 述第一整流电源模块的环流的步骤采用如下关系式计算：
[0017] ih= (i la+ilb+ilc) = _(i2a+i2b+i2c)
[0018] 式中，ih为第一整流电源模块与第二电源整流模块之间的环流，i la、ilb、I1。分别为 第一整流电源模块的三相输入电流，i 2a、i2b、i2。分别为第二整流电源模块的三相输入电流。
[0019] 第二方面，本发明实施例提供了一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制装 置，包括：
[0020] 环流获取模块，用于采集第一整流电源模块的三相输入电流，以获取第一整流电 源模块与第二电源整流模块之间的环流；
[0021] 相位差获取模块，用于根据所述环流获取所述第一整流电源模块与所述第二整流 电源模块的三角载波信号的相位差；
[0022] 载波补偿延时时间获取模块，用于根据所述载波相位差计算载波补偿延时时间；
[0023] PffM调制模块，用于根据所述载波补偿延时时间调整所述第一整流电流模块的三 角载波信号的相位，以同步所述第一整流电流模块与所述第二整流电流模块的三角载波信 号的相位。
[0024] 第三方面，本发明实施例还提供了一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制系 统，包括上文所述的环流抑制装置。
[0025] 本发明实施例通过采集整流电源模块的输入电流获取环流，根据环流得到两个整 流电源模块的载波的相位差，进而得到载波补偿延时时间，根据该载波延时时间对其中一 个整流电源模块的载波进行相位调整，以实现两个整流电源模块的相位同步，从而有效抑 制两个整流电源模块间的环流，平衡两个整流电源模块的载荷，提高配电网的安全与稳定。
【附图说明】
[0026] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中：
[0027] 图1是本发明实施例提供的一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制方法流程 示意图；
[0028] 图2是本发明实施例提供的一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制装置结构 示意图；
[0029] 图3是本发明实施例提供的一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制系统结构 示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0031] 实施例一
[0032] 如图1所示，本发明实施例提供了一种大功率PffM整流电源模块间的环流抑制方 法，该大功率PWM整流电源包括第一整流电源模块与第二整流模块，该方法包括：
[0033] S10、采集第一整流电源模块的三相输入电流，以获取第一整流电源模块与第二电 源整流模块之间的环流；
[0034] S20、根据环流获取第一整流电源模块与第二整流电源模块的三角载波信号的相 位差；
[0035] S30、根据载波相位差计算载波补偿延时时间；
[0036] S40、根据载波补偿延时时间调整第一整流电流模块的三角载波信号的相位，以同 步第一整流电流模块与第二整流电流模块的三角载波信号的相位。
[0037] 下面对本发明提供的环流抑制方法展开详细的说明。
[0038] 首先，介绍S10、采集第一整流电源模块的三相输入电流，以获取第一整流电源模 块与第二电源整流模块之间的环流的步骤。
[0039] 对于由两个整流电源模块（第一整流电源模块、第二整流电源模块）并联构成的 整流电源，本发明实施例在在每个采样周期的起点，采集整流电源其中一个模块的三相输 入电流，根据该三相输入电流计算环流，如下式所示：
[0040] ih= (i la+ilb+ilc) = _(i2a+i2b+i2c) (I)
[0041] 式（1)中，ih为第一整流电源模块与第二电源整流模块之间的环流，i la、ilb、I1。分 别为第一整流电源模块的三相输入电流，i 2a、i2b、i2。分别为第二整流电源模块的三相输入 电流。
[0042] 其次，介绍S20、根据环流获取第一整流电源模块与第二整流电源模块的三角载波 信号的相位差的步骤。
[0043] 本发明实施例中，利用双傅里面叶变换可以得到整流电源中环流与每个整流电源 模块三角载波的相位差的关系式，如式（2)所示：
[0044]
I 2 )
[0045] 式⑵中，Ud。为直流侧电压值，ω。为角频率，L为交流侧的滤波电感，i A环流， Θ为第一整流电流模块与第二整流电流模块的三角载波信号的相位差。
[0046] 根据式（2)从而得到第一整流电源模块与第二整流电源模块的三角载波之间的 相关差，如式（3)所示：
[0047]
( 3 )
[0048] 再次，介绍S30、根据载波相位差计算载波补偿延时时间的步骤。
[0049] 本发明实施例中，根据式（4)可以得到载波补偿延时时间τ :
[0050]
:⑷
[0051] 式（4)中，Θ为第一整流电流模块与第二整流电流模块的三角载波信