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龙图腾网获悉国网智能电网研究院有限公司;哈尔滨工业大学;国家电网有限公司申请的专利一种功率放大器宽频高精度控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117458893B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311366191.9，技术领域涉及：H02M7/04；该发明授权一种功率放大器宽频高精度控制方法是由谷怀广;刘栋;李彬彬;寇龙泽;高阳;米志伟;韩林洁设计研发完成，并于2023-10-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种功率放大器宽频高精度控制方法在说明书摘要公布了：一种功率放大器宽频高精度控制方法，属于电力电子领域。包括开关功放部分的控制与线性功放部分的控制，开关功放部分主要包括输出电压控制环与环流控制环，采用参考电压前馈控制与负载电流前馈控制，加快输出电压的控制速度，使直流功率放大器的输出电压能够快速跟踪参考电压。采用总体能量平衡控制、相间能量平衡控制、桥臂间能量平衡控制，使各子模块电容电压平衡，保证了模块化多电平结构的开关型直流功率放大器稳定运行。利用线性功率放大器的特性，使其与开关功放串联连接，并作为电压闭环快速精准补偿参考波与开关功率放大器实际输出之间的误差，提高了功率放大器输出频率范围与电压精度，满足了对高带宽、高响应速度的控制方法的需求。

本发明授权一种功率放大器宽频高精度控制方法在权利要求书中公布了：1.一种功率放大器宽频高精度控制方法，其特征在于，功率放大器包括模块化多电平变换器和线性功率放大器LPA；该方法包括对开关功放的控制及线性功放的控制；开关功放中每一相包含上下两个桥臂，每个桥臂含有一个电感和N个结构相同的全桥子模块堆叠而成，每个全桥子模块含有一个全桥功率单元与一组电容器，其交流侧经变压器接至电网，直流侧作为开关功放输出，开关功放输出u1与线性功放输出u2串联，作为功率放大器的总输出uout，即功率放大器输出电压uout；开关功放的控制包含外环控制与内环控制，外环控制包括输出电压控制环、总体能量平衡控制环、相间能量平衡控制环、桥臂间能量平衡控制环，内环控制包括环流控制环、交流电流控制环； 该方法包括下述步骤： 步骤一：执行输出电压控制环，将uref作为输出电压给定信号与检测的功率放大器输出电压uout二者做差后的差值送入PI控制器，得到直流电流控制量，同时检测负载电流iout，将其作为前馈量与相加，并乘以13，得到各相的直流环流控制指令电流，其中j表示A、B、C三相； 步骤二：执行桥臂间能量平衡控制环，将各相上桥臂电容电压平均值uC_avg_upj作为给定信号，下桥臂电容电压平均值uC_avg_lowj作为反馈信号，二者之差经PI控制器后乘以，得到各相的基频环流控制指令，与直流环流控制指令电流相加后得到环流控制环的给定信号；其中，为电网电压频率，为相电网电压相位，为时间； 步骤三：执行环流控制环，检测开关型功率放大器各相环流作为反馈，与环流控制环的给定信号做差后送入比例谐振控制器（PR控制器）后得到一号数值， 检测开关型功率放大器各相环流作为反馈，与环流控制环的给定信号做差后经比例控制器（P控制器）进行控制后得到二号数值，一号数值与二号数值相加后得到各相共模电压调节量，同时为了加快输出电压控制速度，将乘以12后与相加，得到各相共模电压参考； 步骤四：执行总体能量平衡控制环，以UC作为给定信号，监测各子模块电容器的电压Usm，计算开关型功率放大器中所有全桥子模块的电容电压平均值作为反馈，其差值送入PI调节器进行控制，得到；N为自然数； 同时执行相间能量平衡控制环，以所有全桥子模块的电容电压平均值作为参考，计算各相电容电压平均值作为反馈，其差值经P调节器作用后得到，与相加后再乘以该相交流电压的参考相位信号作为各相交流电流控制环的给定信号； 同时执行相间能量平衡控制环，以所有全桥子模块的电容电压平均值作为参考，计算各相电容电压平均值作为反馈，其差值经P调节器作用后得到，与相加后再乘以该相交流电压的参考相位信号作为各相交流电流控制环的给定信号； 步骤五：执行交流电流控制环，检测交流电流作为反馈，与步骤四中的各相交流电流控制环的给定信号做差后送入比例谐振控制器（PR控制器）PRω后得到各相差模电压参考，谐振频率为； 步骤六：将各相共模电压参考与各相差模电压参考相减，得到各相上桥臂电压参考；将各相共模电压参考与各相差模电压参考相加，得到各相下桥臂电压参考；各相上桥臂电压参考与各相下桥臂电压参考经过调制作用后得到各全桥子模块中MOSFET的PWM开关信号； 步骤七：所述PWM开关信号控制开关功率放大器中的全桥子模块后得到开关功放输出电压u1； 步骤八：输出电压给定信号减开关功放输出电压u1和线性功率放大器输出电压u2后的差值作为线性功率放大器的输入信号，再经线性功率放大器放大后得到u2； 步骤九：将开关功放输出电压u1与输出电压给定信号做差后作为线性功率放大器的电压参考，同时将线性功率放大器的输出电压u2作为反馈，二者的误差作为线性功率放大器的输入，线性功率放大器对该误差进行运算直至误差完全补偿。

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