用于负载谐波抑制的系统和方法
【专利摘要】一种不间断电源(UPS)被提供。UPS包括被构造成从第一电源接收输入功率的第一输入端、被构造成从第二电源接收输入功率的第二输入端，被构造成提供从第一电源和第二电源中的至少一个电源得到的输出交流(AC)功率的输出端，被耦合到第一输入端、第二输入端和输出端以及被构造成产生输出AC功率的逆变器，以及被耦合到逆变器的控制器。控制器被配置为识别在输出AC功率中的一个或多个谐波，产生逆变器参考信号，对逆变器参考信号进行调制以减少由一个或多个谐波贡献的谐波失真。
【专利说明】
用于负载谐波抑制的系统和方法[0001 ] 背景
技术领域
[0002]本公开的实施例通常涉及负载谐波抑制。更具体地，实施例涉及在不间断电源 (UPS)中用于负载谐波抑制的系统和方法。
[0003]背景讨论
[0004]UPS通常被构造成使负载和在外部电源(例如，电网)中的干扰隔离。各种参数可被测量以分析由U P S输出到负载的功率的品质。例如，由U P S输出的电压波形的总谐波失真 (THD)可被确定。波形的THD参数将谐波的幅度和存在于波形中的基本频率的幅度进行比较。谐波是在基本频率的整数倍数频率处存在于波形中的信号。大的THD值表明波形失真， 而低的THD值表明波形未失真。
[0005]由于被提供的负载的特性，由UPS输出的电压波形可变得失真。具体地，开关电源 (SMPS)负载汲取具有大量谐波的电流。当执行电压调整时SMPS易变地汲取电流并且随后使电压波形失真。
[0006]概述
[0007]根据一个方面，提供了不间断电源(UPS) WPS包括被构造成从第一电源接收输入功率的第一输入端、被构造成从第二电源接收输入功率的第二输入端、被构造成提供来源于第一电源和第二电源中的至少一个电源的输出交流(AC)功率的输出端、被耦合到第一输入端、第二输入端和输出端并且被构造成产生输出AC功率的逆变器，以及被耦合到逆变器的控制器。控制器被配置为识别在输出AC功率中的一个或多个谐波，产生逆变器参考信号， 对逆变器参考信号进行调制以减少由一个或多个谐波贡献的谐波失真。
[0008]在一个实施例中，控制器被配置为识别三次谐波、五次谐波、七次谐波、九次谐波和十一次谐波中的至少一种谐波。在一个实施例中，控制器还被配置为至少部分地通过对输出AC功率执行傅里叶变换识别在输出AC功率中的一个或多个谐波。
[0009]在一个实施例中，控制器还被配置为通过产生正弦参考信号来产生逆变器参考信号。控制器还可被配置为至少部分地通过将正弦参考信号与基于所识别的一个或多个谐波产生的谐波补偿信号结合来对逆变器参考信号进行调制。
[0010]在一个实施例中，控制器还被配置为测量与输出AC功率相关联的电压的总谐波失真(THD)。在一个实施例中，控制器还被配置为选择一个或多个谐波中的谐波。在一个实施例中，控制器还被配置为至少部分地通过找到关于所选的谐波的局部THD极小值来对参考信号进行调制。在一个实施例中，控制器还被配置为至少部分地通过减少在输出AC功率中的所选的谐波的功率以及测量输出AC功率的电压波形的THD来找到关于所选的谐波的局部 THD极小值。在一个实施例中，控制器还被配置为至少部分地通过增加在输出AC功率中的所选的谐波的功率以及测量输出AC功率的电压波形的THD来找到关于所选的谐波的局部THD 极小值。
[0011]在一个实施例中，控制器还被配置为至少部分地通过将AC输出功率的输出电流波形与正弦参考信号进行比较，并在UPS负载和相应的谐波贡献的表中执行查找来识别一个或多个谐波。控制器还可被配置为至少部分地通过基于在UPS负载和相应的谐波贡献的表中识别到的谐波产生谐波补偿信号来对参考信号进行调制。
[0012]根据一个方面，用于抑制在不间断电源(UPS)的输出波形中的一个或多个谐波中的至少一个谐波的方法被提供。方法包括从电源接收输入功率，基于逆变器参考信号产生来源于输入功率的输出交流(AC)功率，识别在输出AC功率中的一个或多个谐波，产生逆变器参考信号，以及对逆变器参考信号进行调制以减少由一个或多个谐波贡献的谐波失真。
[0013]在一个实施例中，识别一个或多个谐波包括识别三次谐波、五次谐波、七次谐波、 九次谐波和十一次谐波中的至少一种谐波。在一个实施例中，产生逆变器参考信号包括产生正弦参考信号，以及其中，对逆变器参考信号进行调制包括将正弦参考信号和基于所识别的一个或多个谐波产生的谐波补偿信号结合。在一个实施例中，对逆变器参考信号进行调制包括找到关于一个或多个谐波中的所选的谐波的局部THD极小值。
[0014]根据一个方面，存储通过至少一个处理器可执行的指令序列的非暂时性计算机可读介质被提供，指令序列指示至少一个处理器执行用于在不间断电源(UPS)中的谐波抑制的过程，UPS包括逆变器。指令序列包括被配置为执行以下动作的指令:从电源接收输入功率，基于逆变器参考信号产生来源于输入功率的输出交流(AC)功率，识别在输出AC功率中的一个或多个谐波，产生逆变器参考信号，以及对逆变器参考信号进行调制以减少由一个或多个谐波贡献的谐波失真。
[0015]在一个实施例中，识别一个或多个谐波的指令包括识别三次谐波、五次谐波、七次谐波、九次谐波和十一次谐波中的至少一种谐波的指令。在一个实施例中，产生逆变器参考信号的指令包括产生正弦参考信号的指令，以及其中，对逆变器参考信号进行调制的指令包括将正弦参考信号和基于识别到的一个或多个谐波产生的谐波补偿信号结合的指令。在一个实施例中，对逆变器参考信号进行调制的指令包括找到关于一个或多个谐波中的所选的谐波的局部THD极小值的指令。
[0016]还有其它方面、实施例及这些示例性的方面和实施例的优点，将在下面进行详细地讨论。而且，应该理解的是，前述信息和以下的详细描述都仅仅是各个方面和实施例的说明性的示例，且旨在提供对理解所要保护的主题的性质和特征的概况和框架。对示例和实施例的具体的引用，诸如“实施例”、“另一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”、“可选的实施例(alternate embodiment)”、“各个实施例”、“一个实施例”、“至少一个实施例”、 “这个和其他的实施例”等等，不一定是相互排斥的，而是旨在表明所描述的特定的特征、结构、或特性与实施例或示例有关，且这些特征、结构、或特性可以被包括在该实施例或示例和其他的实施例或示例中。本文出现的这些术语不一定都是对相同的实施例或示例的引用。
[0017]而且，当出现本文和通过引用合并到本文的文档之间的术语的使用不一致时，合并的引文中的术语的使用是对本文术语使用的补充;对于不可调的和不一致的，以本文的术语使用为准。另外，所包括的附图是为了提供对各个方面和实施例的说明和进一步的理解，且并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图连同说明书的剩余部分一起用来解释所描述的和所要求保护的各方面和实施例的原理和操作。
[0018]附图简述
[0019]下文参考附图讨论了至少一个实施例的各个方面，附图不旨在按比例绘制。附图被包含以提供对各个方面和实施例的说明以及进一步的理解，并且被并入说明书且构成该说明书的一部分，但是不旨在作为对任何特定的实施例的定义的限制。附图连同说明书的剩余部分一起用来解释所描述的和所要求保护的各方面和实施例的原理和操作。在附图中，在各个图中示出的每个相同的或者几乎相同的组件用相似的数字来标示。出于清楚的目的，并非每个组件都可在每个图中被标记出。在附图中:
[0020]图1示出了UPS框图的一个实施例；
[0021]图2示出了 UPS控制器的框图的一个实施例；
[0022]图3是谐波抑制的一个示例方法的流程图；
[0023]图4是谐波抑制的另一个示例方法的流程图；
[0024]图5是谐波抑制的另一个示例方法的流程图；以及
[0025]图6是计算机系统的一个示例的框图，在该计算机系统上本发明的实施例的各个方面可以被实现。
[0026]详细描述
[0027]本文所讨论的方法和系统的示例并不将其应用限于下面描述中阐述的或者在附图中示出的组件的结构以及布置的细节。所述方法和系统能以其他的实施例实现并且能以各种方式来实践或者执行。本文提供的具体实施的示例仅用于说明性目的并不旨在限制。 特别地，结合任何一个或者多个示例论述的动作、组件、元素以及特征不旨在排除任何其他的示例中的类似作用。
[0028]另外，本文所用的措辞和术语也是出于说明的目的，不应视为具有限制性。对本文以单数形式提到的系统和方法的示例、实施例、组件、元素或者动作的任何引用也可以包括包含复数的实施例，以及本文以复数形式对任何实施例、组件、元素或者动作的任何引用也可以包括只包含单数的实施例。以单数形式或者复数形式的引用不旨在限制目前公开的系统或者方法、它们的组件、动作或者元素。本文使用“包括”、“包含”、“具有”、“含有”和“涉及”及其变型旨在包括其后列举的项目和其等价物以及额外的项目。“或”的引用可解释为包括一切的，使得使用“或”所描述的任何项可以指示所描述的项中的单个、多于一个以及全部中的任何一种。此外，在本文和通过引用合并到本文中的文档之间的术语的不一致使用的情况下，在被合并的引文中的术语的使用是对本文的术语的使用的补充;对于不可调和的不一致性，以本文中的术语使用为准。[〇〇29]如上所述，UPS的输出波形通常包括例如由在UPS上的开关电源(SMPS)负载导致的谐波失真。因此，目前公开的方面涉及具有谐波抑制能力来减小输出电压波形的THD的UPS。 在一个实施例中，UPS经由耦合在UPS的直流(DC)总线和负载之间的逆变器电路将交流(AC) 功率输出到负载。在这个实施例中，在输出电压波形中的谐波失真通过对逆变器使用的逆变器参考信号进行调制来被抑制以产生输出电压波形。UPS通过将正弦参考与基于在输出电压波形中的识别的谐波的谐波补偿信号结合来对逆变器信号进行调制。谐波补偿信号和正弦参考的所产生的结合的结果形成逆变器参考信号，从而减小输出电压波形的THD。
[0030]示例UPS
[0031]图1示出了被构造成从外部电源接收功率并将输出功率提供到负载的示例UPS 100。UPS 100包括输入端102、输出端104、旁通开关110、AC/DC整流器106、DC总线120、DC/AC逆变器108、电池充电器112、电池114、DC/DC转换器116以及控制器118。
[0032]输入端102被构造成从外部AC电源(如公用电源)接收功率。输入端102被耦合到将输入AC功率转换成DC功率的AC/DC整流器106。输入端102还通过旁路开关110选择性地耦合到输出端104。输出端104被构造成将AC功率输出到负载。UPS可被构造成经由输入端102接收和经由输出端104输出单相AC功率或三相AC功率。[〇〇33] AC/DC整流器106还通过DC总线120被耦合到DC/AC逆变器108。电池114通过电池充电器112耦合到DC总线120并且还通过DC/DC转换器116耦合到DC总线120。控制器118被耦合至IJAC/DC整流器106、DC/AC逆变器108、旁通开关110、电池充电器112和DC/DC转换器116。在其他实施例中，电池114和充电器112可以被耦合到AC/DC整流器106。
[0034]在一个实施例中，UPS 100被配置为基于从公共电源接收的AC功率的品质以一种或多种操作模式进行操作。在这个实施例中，控制器118监测在输入端102处从公共电源接收的AC功率，基于监测到的AC功率，将控制信号发送到旁路开关110、电池充电器112、AC/DC 整流器106、DC/AC逆变器108以及DC/DC转换器116以控制UPS 100的操作。操作的UPS模式可包括例如旁路模式、联机模式和电池模式。在联机模式中，旁路开关110是断开的，并且在输入端102处接收的输入功率在AC/DC整流器106中被整流以及在DC/AC逆变器108中被反相之后到达输出端104之前。在输入端口接收的功率的一部分可被用于经由充电器112给电池 114充电。在旁路模式中，UPS 100经由旁路开关110直接将输入端102耦合到输出端104。在电池模式中，UPS 100经由DC/DC转换器116从电池114汲取功率以补充和/或代替在输出端 102接收的功率。[〇〇35]在至少一个实施例中，控制器118被配置为减少UPS 100的输出电压波形的THD。图 2示出了用于UPS的被配置为减少输出电压波形的THD的示例控制器200(例如，用于UPS 100 的控制器118)。控制器200接收输出电压相位数据202和输出电压波形数据204。接收的输出电压波形数据204通过谐波鉴别器组件208和谐波调制器组件210被处理，之后与由正弦整形器206处理之后的所接收的输出电压相位数据在求和组件212中结合。逆变器参考电压 214通过组合器被输出，并且可被UPS中的逆变器接收。[〇〇36]控制器200接收通过控制器200被使用以产生谐波补偿信号的输出波形数据204。 输出电压波形数据204由谐波鉴别器组件208接收。谐波鉴别器组件208识别存在于输出电压波形数据204中的谐波。任何频率识别方法(包括例如对输出电压波形数据执行傅里叶变换操作)可被采用来识别谐波。所识别的谐波由谐波鉴别器组件208输出到谐波调制组件 210。谐波调制组件210基于所识别的谐波创建谐波补偿信号以与由正弦整形器206产生的正弦参考信号结合。[〇〇37]控制器200还从跟踪输出波形的UPS的锁相环(PLL)接收输出电压相位数据202。输出电压相位数据202被正弦整形器组件206使用来创建关于输出逆变器参考电压214的正弦参考信号。由正弦整形器206输出的正弦参考信号在求和组件212中与谐波补偿信号结合以创建输出逆变器参考电压214。[〇〇38]在一些实施例中，上面参照图2所述的组件是由控制器200可执行的软件组件。在其他实施例中，一些或所有组件可以硬件或硬件和软件组合的形式被实现。控制器200可采取各种各样的形式，取决于用来执行谐波抑制的具体的应用和过程。下面参考图3-5描述了可由控制器200或通信地连接到UPS的任何计算机系统(如在下面参照图6描述的计算机系统)执行的其他的示例谐波抑制过程。
[0039]示例谐波抑制过程
[0040]如在上面参照图1和图2描述的，几个实施例执行减少例如UPS的输出电压波形的 THD的过程。在一些实施例中，这些谐波抑制过程由基于微处理器的计算机系统(如上面参照图1所述的在UPS 100中的控制器118或在下面参照图6描述的计算机系统600)执行。图3 示出了由UPS 100执行(例如，由UPS 100的控制器118执行)的一个示例谐波抑制过程300。 当UPS 100将功率传递到负载时，谐波抑制过程300可被执行。谐波抑制过程300识别存在于输出电压波形中的谐波，以及通过将谐波补偿信号与正弦参考信号结合来对逆变器参考信号进行调制。谐波过程300可被重复任何次和/或连续地被执行以跟踪和校正谐波失真。谐波抑制过程300开始于动作302。
[0041]在动作302中，UPS 100对输出电压波形执行傅里叶变换。任何傅里叶变换过程比如但不限于快速傅里叶变换(FFT)过程可由UPS 100采用。输出波形的傅里叶变换将输出电压波形转换到频域(在其中，信号在频率谱中以幅度和相位值被表示)。[〇〇42]在动作304中，UPS 100基于在动作302中产生的输出电压波形的幅度和相位信息产生谐波补偿信号。例如，UPS 100可产生具有各自的幅度和相位的一组正弦信号作为在输出电压波形中识别的谐波。该组正弦信号然后被求和以产生谐波补偿信号。
[0043]在动作306中，UPS 100产生逆变器参考信号的正弦参考信号。正弦参考信号对应于逆变器输出电压的理想形状。在动作308中，UPS 100通过将逆变器参考信号与谐波补偿信号结合来产生逆变器参考信号。在动作304中产生的谐波补偿信号被反相(例如，乘以-1 或在相位中移动180度)并且加上在动作306中产生的正弦参考信号或可选地减去在动作 306中产生的正弦参考信号。
[0044]图4示出了关于由UPS 100执行的谐波抑制过程的另一个实施例。谐波抑制过程 400通过递增地增加或减小对特定谐波的谐波补偿以及测量THD来找到每个谐波的局部极小值。谐波过程400可被重复任何次和/或连续地被执行以跟踪和校正谐波失真。谐波抑制过程400开始于动作402。[〇〇45]在动作402中，UPS 100测量输出电压波形的基线THD，其在后来被用作基准THD。在动作404中，UPS 100选择谐波以减至最小。例如，UPS 100可具有谐波的预程序化列表以分析包括例如三次谐波、五次谐波和七次谐波，以及在动作404中从预程序化列表选择谐波。
[0046]在动作406中，UPS 100增加所选的谐波的功率。所选的谐波的功率通过减去具有与从逆变器参考电压信号选择的谐波相同频率的正弦信号被增加。在动作408中，UPS 100 测量THD，并且根据最近的THD测量结果确定THD是否减少。如果THD减少，THD重复动作406， 并且增加所选的谐波的功率。否则，UPS 100执行动作410,并且减少所选谐波的功率。所选的谐波的功率通过增加具有与从逆变器参考电压信号选择的谐波相同频率的正弦信号被减少。在动作412中，UPS 100测量THD，并且根据最近的THD测量结果确定THD是否减少。如果 THD减少，UPS 100重复减少所选的谐波的功率的动作410。否则，UPS 100前进到动作414,并回返最近的谐波功率的减少。在所选谐波的功率被改变的动作406、410和414中，基于对连接的负载的了解，包括例如负载是相对相负载还是相对中性点负载，UPS 100可确定正弦信号的合适的相位以增加或减去逆变器参考电压信号。[〇〇47]在动作416中，UPS 100确定任何谐波是否正保持被减至最小。例如，UPS 100可从谐波的预程序化列表确定任何谐波是否还未被减至最小。如果任何谐波保持被减至最小， UPS 100回到选择谐波的动作404并选择新的谐波以减至最小。否则，UPS 100完成谐波抑制过程400。在另一个示例中，UPS 100可从谐波的预程序化列表确定所有的谐波已经被减至最小，并通过回到动作404以及从预程序化列表选择最低次谐波重新开始过程。否则，UPS 100完成谐波抑制过程400。[〇〇48]图5示出了由UPS 100执行的谐波抑制过程的另一个实施例。谐波抑制过程500基于输出电流信号波形的特性利用查找表来选择谐波补偿量。谐波过程500可被重复任何次和/或连续地被执行以跟踪和校正谐波失真。谐波抑制过程500开始于动作502。[〇〇49]在动作502中，UPS 100确定在UPS 100的输出端的负载的水平和/或负载的SMPS容量。负载的水平和/或SMPS容量通过分析输出逆变器电流波形被确定。例如，逆变器输出电流波形可与正弦参考比较以确定相对于正弦参考的失真量。在UPS 100的多相实施例中，在 UPS 100的相对相负载和UPS 100的相对中性点负载之间的分配也可基于输出逆变器电流波形的形状被确定。
[0050]在动作504中，UPS 100采用负载信息(例如，负载的水平和/或负载的SMPS容量)来经由查找表确定谐波补偿的合适的量。查找表将负载的水平以及可选地相对相负载和相对中性点负载的分配与谐波补偿的各个量相关。查找表值可通过实验室测试产生。在动作506 中，UPS 100基于在动作504中的谐波补偿信息产生逆变器参考电压。例如，UPS 100可从查找表接收具有对应的幅度和相位信息的一组谐波。具有与从查找表接收的该组谐波相同幅度和相位信息的正弦信号可被产生并且被结合以产生谐波补偿信号。谐波补偿信号然后与正弦参考结合以产生逆变器参考信号。[〇〇511 AC/DC逆变器106的实施例已经被描述为在如图1中显示的联机UPS100中使用。在其他实施例中，THD的改进技术可在包括例如脱机、线交互式或任何其他类型的UPS的其他类型的UPS中被提供。THD的改进技术也可被使用在包括例如将AC功率供应给负载的任何功率设备的其他类型的功率设备中。[〇〇52]此外，根据本公开的本文描述的各个方面和功能可以实现为硬件、软件、固件或其任意组合。可以在使用各种硬件、软件或固件配置的方法、动作、系统、系统元素和组件内实现根据本公开的各个方面。此外，根据本公开的各个方面可以被实现为特定的编程硬件和/ 或软件。[〇〇53]示例计算机系统
[0054]图6示出了形成可被配置为实现本文公开的一个或多个方面的系统600的计算组件的示例框图。例如，系统600可通信地耦合到UPS或被包括在UPS内，并被配置为执行如上面参照图3-5描述的谐波抑制过程。
[0055]系统600可包括例如通用计算平台，如基于英特尔奔腾类型的处理器、摩托罗拉的 PowerPC、Sun公司的UltraSPARC、德州仪器的DSP、惠普公司的PA-RISC处理器或任何其它类型的处理器的通用计算平台。系统600可包括诸如专用集成电路(ASIC)的专门编程的专用硬件。本公开内容的不同方面可用在如图6所示的系统600上执行的专门软件被实施。
[0056]系统600可以包括连接至如磁盘驱动器、存储器或用于存储数据的其它设备的一个或多个存储器设备610的处理器/ASIC 606。存储器610可以在系统600的工作期间用于存储程序和数据。计算机系统600的组件可以由互连机构608耦合，该互连机构806可包括一个或多个总线(例如，在集成于同一机器内的组件之间)和/或网络(例如，在存在于不同的机器上的组件之间)。互连机构608能够使通信信息(例如，数据、指令)在系统600的组件之间进行交换。进一步，在一些实施例中，互连机构608在rou的维修期间可被断开。[0〇57]系统600还包括一个或多个输入设备604，输入设备604可包括例如键盘或触摸屏。 输入设备可被使用来例如配置测量系统或提供输入参数。系统600包括一个或多个输出设备602,输出设备602可包括例如显示器。此外，计算机系统600可包括可将计算机系统600连接至通信网络(附加到互连机构608或作为互连机构606的替代)的一个或多个接口(未示出)。[〇〇58]系统600可包括储存系统612,储存系统612可包括计算机可读和/或可写的非易失性介质，在该介质中信号可被存储以提供将由处理器执行的程序或提供在介质上或在介质中存储的将由程序处理的信息。介质可例如是磁盘或闪存存储器，并且在一些实施例中可包括RAM或其他非易失性存储器如EEPR0M。在一些实施例中，处理器可引起数据从非易失性介质被读取到允许处理器/ASIC以比介质更快地访问信息的另一个存储器610中。存储器 610可以是易失性随机存取存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM)或静态存储器(SRAM)。 它可位于储存系统612中或存储系统610中。处理器606可操纵集成电路存储器610内的数据并且接着在处理结束之后将数据复制到储存器612。用于管理储存器612和集成电路存储器元件610之间的数据移动的各种机构是已知的，并且本公开内容不限于此。本公开内容不限于特定的存储器系统610或储存系统612。
[0059]系统600可以包括可使用高级计算机编程语言编程的通用计算机平台。系统600也可使用专门编程的专用硬件(例如，ASIC)来实现。系统600可包括处理器606,处理器606可以是市场上可买到的处理器，例如从英特尔公司可得到的公知的奔腾类处理器。很多其它的处理器是可用的。处理器606可执行操作系统，操作系统可以是例如从微软公司购买的 Windows操作系统、可从苹果电脑公司购买的MAC 0S系统X、可从太阳微系统购买的Solaris 操作系统或者可从各种来源获得的UNIX和/或LINUX。可以使用很多其它的操作系统。
[0060]处理器和操作系统共同可形成计算机平台，可以用高级程序语言编写应用程序用于该计算机平台。应当理解，本公开内容不被限于特定的计算机系统平台、处理器、操作系统或网络。此外，对本领域的技术人员应当明显的是，本公开内容不被限于特定的程序设计语言或计算机系统。另外，应该理解的是，也可以使用其它合适的编程语言和其它合适的计算机系统。
[0061]至此已经描述了至少一个示例的若干方面，应当理解，对于本领域技术人员来说容易想到各种变形、修改和改进。例如，本文公开的示例还可以在其他背景中使用。旨在将这些变形、修改和改进作为本公开的一部分，并在旨在落在本文介绍的示例的范围内。因此，前文的描述和附图仅仅是示例性的。
【主权项】
1.一种不间断电源(UPS)，包括:第一输入端，其被构造为从第一电源接收输入功率；第二输入端，其被构造为从第二电源接收输入功率；输出端，其被构造为提供源自所述第一电源和所述第二电源中的至少一个的输出交流 (AC)功率；逆变器，其耦合到所述第一输入端、所述第二输入端以及所述输出端，并且被构造成产 生输出交流功率;以及控制器，其耦合到所述逆变器并被配置为:识别在所述输出交流功率中的一个或多个谐波；产生逆变器参考信号；以及对所述逆变器参考信号进行调制以减少由所述一个或多个谐波贡献的谐波失真。2.根据权利要求1所述的UPS，其中，所述控制器被配置为识别三次谐波、五次谐波、七 次谐波、九次谐波和十一次谐波中的至少一种谐波。3.根据权利要求1所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为至少部分地通过对所述输 出交流功率执行傅里叶变换来识别在所述输出交流功率中的所述一个或多个谐波。4.根据权利要求1所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为通过产生正弦参考信号来 产生所述逆变器参考信号。5.根据权利要求4所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为至少部分地通过将所述正 弦参考信号与基于所识别的一个或多个谐波产生的谐波补偿信号结合来对所述逆变器参 考f目号进行调制。6.根据权利要求1所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为测量与所述输出交流功率 相关联的电压的总谐波失真(THD)。7.根据权利要求6所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为选择所述一个或多个谐波 中的谐波。8.根据权利要求7所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为至少部分地通过找到关于 所选的谐波的局部THD极小值来对所述参考信号进行调制。9.根据权利要求8所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为至少部分地通过减少在所 述输出交流功率中的所选的谐波的功率以及测量所述输出交流功率的电压波形的THD来找 到关于所选的谐波的所述局部THD极小值。10.根据权利要求8所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为至少部分地通过增加在所 述输出交流功率中的所选的谐波的功率以及测量所述输出交流功率的电压波形的THD来找 到关于所选的谐波的所述局部THD极小值。11.根据权利要求1所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为至少部分地通过将所述交 流输出功率的输出电流波形与正弦参考信号进行比较，并在UPS负载和相应的谐波贡献的 表中执行查找来识别所述一个或多个谐波。12.根据权利要求11所述的UPS，其中，所述控制器还被配置为至少部分地通过基于在 UPS负载和相应的谐波贡献的所述表中识别的谐波产生谐波补偿信号来对所述参考信号进 行调制。13.—种用于抑制在不间断电源(UPS)的输出波形中的一个或多个谐波中的至少一个谐波的方法，所述方法包括:接收来自电源的输入功率；基于逆变器参考信号产生源于所述输入功率的输出交流(AC)功率；识别在所述输出交流功率中的一个或多个谐波；产生所述逆变器参考信号；以及对所述逆变器参考信号进行调制以减少由所述一个或多个谐波贡献的谐波失真。14.根据权利要求13所述的方法，其中，识别所述一个或多个谐波包括识别三次谐波、 五次谐波、七次谐波、九次谐波和十一次谐波中的至少一种谐波。15.根据权利要求13所述的方法，其中，产生所述逆变器参考信号包括产生正弦参考信 号，并且其中，对所述逆变器参考信号进行调制包括将所述正弦参考信号和基于所识别的 一个或多个谐波产生的谐波补偿信号结合。16.根据权利要求13所述的方法，其中，对所述逆变器参考信号进行调制包括找到关于 所述一个或多个谐波中的所选的谐波的局部THD极小值。17.—种存储通过至少一个处理器可执行的指令序列的非暂时性计算机可读介质，所 述指令序列指示所述至少一个处理器执行用于在不间断电源(UPS)中的谐波抑制的过程， 所述UPS包括逆变器，所述指令序列包括被配置为执行以下动作的指令:接收来自电源的输入功率；基于逆变器参考信号产生源于所述输入功率的输出交流(AC)功率；识别在所述输出交流功率中的一个或多个谐波；产生所述逆变器参考信号；以及对所述逆变器参考信号进行调制以减少由所述一个或多个谐波贡献的谐波失真。18.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其中，识别所述一个或多个谐波 的所述指令包括识别三次谐波、五次谐波、七次谐波、九次谐波和十一次谐波中的至少一种 谐波的指令。19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中，产生所述逆变器参考信号 的所述指令包括产生正弦参考信号的指令，并且其中，对所述逆变器参考信号进行调制的 所述指令包括将所述正弦参考信号和基于所识别的一个或多个谐波产生的谐波补偿信号 结合的指令。20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其中，对所述逆变器参考信号进 行调制的所述指令包括找到关于所述一个或多个谐波中的所选的谐波的局部THD极小值的 指令。
【文档编号】H02J1/02GK105981252SQ201380082044
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2013年12月23日
【发明人】克里斯蒂安·布德
【申请人】施耐德电气It公司