
技术摘要:
本发明提供一种基于PWM整流电路的直流充电桩谐波补偿控制方法,通过检测非线性负载的输入电流并根据检测到的输入电流判断非线性负载是否存在谐波,如果存在,则控制基于PWM整流电路的直流充电桩运行在APF模式下对非线性负载补偿谐波。本发明利用PWM整流电路的硬件资源 全部
背景技术:
直流充电桩通常采用整流设备,大规模直流充电桩的运行将产生大量谐波影响电 网运行,比如增加输电线路电能损耗、降低功率因数、降低继电保护的可靠性、干扰控制系 统稳定工作等。为此,直流充电桩的建设需要考虑谐波治理问题,常见的治理方式包括十二 脉波整流、安装独立的有源电力滤波器APF或采用PWM整流。 但是现有的整流方式存在不同的缺点,如将六脉波整流提高为十二脉波整流,消 除了低次谐波,但仍然存在较多的11、13次谐波;安装APF满足了谐波补偿需求,但成本较 高;采用PWM整流效果最好,但成本也最高,应用较少。
技术实现要素:
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种基于PWM整流电路的直流充电桩 谐波补偿控制方法,能够至少解决现有技术中消除谐波不彻底、成本较高等问题。 为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案: 一种基于PWM整流电路的直流充电桩谐波补偿控制方法,包括:检测非线性负载的 输入电流,根据所述输入电流判断所述非线性负载是否存在谐波,如果存在,则控制所述基 于PWM整流电路的直流充电桩运行在APF模式下对所述非线性负载补偿谐波。 进一步的,所述基于PWM整流电路的直流充电桩在正常充电时,将没有用于充电的 剩余容量运行在APF模式下;当所述基于PWM整流电路的直流充电桩没有进行充电时,所述 基于PWM整流电路的直流充电桩的容量全部用于APF模式。 进一步的,所述非线性负载为不具有谐波补偿的直流充电桩,所述输入电流为所 述不具有谐波补偿的直流充电桩交流侧的电流。 进一步的,所述基于PWM整流电路的直流充电桩直流侧连接有逆变、高频整流电 路。 进一步的,检测所述非线性负载的输入电流时,采用基于dq变换的谐波电流检测, 电流跟踪采用内嵌重复控制器的无差拍控制,调制采用空间电压矢量脉宽调制。 进一步的,所述基于dq变换的谐波电流检测包括:采集所述非线性负载的电流并 将采集到的电流依次经过dq变换、低通滤波和dq反变换,得到谐波电流。 与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有如下优异效果: 本发明提供了一种基于PWM整流电路的直流充电桩谐波补偿控制方法,其中具有 谐波补偿功能的直流充电桩本身的PWM整流可保证该直流充电桩自身电流波形正弦,谐波 很少,在此基础上,该直流充电桩采集其他非线性负载交流侧电流数据,利用内置的APF功 能,补偿这些非线性负载的谐波电流。具有谐波补偿功能的直流充电桩在正常充电时,剩余 3 CN 111555254 A 说 明 书 2/4 页 容量可作为APF使用,若无需充电,具有谐波补偿功能的直流充电桩则完全等效为1台独立 的APF。 本发明充分利用PWM整流电路的硬件资源,通过增加软件代码的方式实现APF补偿 谐波、无功、不平衡电流的功能。PWM整流电路只要满足APF对硬件电路结构的需求即可,不 局限于两电平、三电平,三桥臂、四桥臂等具体电路拓扑,也不局限于APF的具体控制算法, 大大增加了其适用范围。 附图说明 图1为本发明实施例中具备谐波补偿功能的直流充电桩与电源和非线性负载的连 接示意图; 图2为本发明实施例中两电平的拓扑图; 图3为本发明实施例中三电平的拓扑图; 图4为本发明实施例中四桥臂的拓扑图; 图5为本发明实施例中基于dq变换的三相软件锁相环控制框图; 图6为本发明实施例中基于dq变换的谐波提取算法控制框图; 图7为本发明实施例中内嵌重复控制器的无差拍控制算法控制框图; 图8为本发明实施例中三电平空间矢量调制算法示意图。 图中:1、电源;2、非线性负载;3、具体谐波补偿功能的直流充电桩;4、电流互感器。