谐波提取方法、控制器及谐波提取系统与流程

本申请涉及谐波补偿，尤其涉及一种谐波提取方法、控制器及谐波提取系统。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，新能源逐渐普及。随着接入电网的新能源的渗透率提高，在提高能源利用率的同时，也可能对电网带来谐波，影响电网的稳定性

2、谐波可能会对电网产生较坏的影响，影响接入电网的用户负载的正常使用，严重时还会对用户负载造成损伤，降低用户的使用体验，因此，谐波提取和补偿尤为重要。

3、目前，大多数谐波补偿采用无源滤波器的手段，也即基于lc滤波电路的原理，通过设置滤波电容和滤波电感对电网产生的谐波进行滤除。然而，上述方式需要增加硬件，导致成本增加，并且上述方式受负载阻抗影响较大，无法适用于全功率段。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种谐波提取方法、控制器及谐波提取系统，以解决现有谐波补偿大多采用无源滤波器的手段，受负载阻抗的影响较大，无法适用于全功率段的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种谐波提取方法，包括：

3、获取交流源的目标电信号；

4、获取目标周期的目标提取信号，并计算目标提取信号和第一参数a的乘积，作为第一反馈信号，以及计算目标提取信号和第二参数b的乘积，作为第二反馈信号，其中，第一参数a和第二参数b满足关系：a2+b2＝1；

5、根据目标电信号、第一反馈信号和第二反馈信号，确定当前周期的目标提取信号，并根据当前周期的目标提取信号确定当前周期交流源的目标谐波。

6、在一种可能的实现方式中，目标电信号为二维电信号，包括第一等效信号和第二等效信号，目标提取信号包括与第一等效信号对应的第一提取信号和与第二等效信号对应的第二提取信号；

7、计算目标提取信号和第一参数a的乘积，作为第一反馈信号，包括：

8、计算第一提取信号和第一参数a的乘积，作为第一反馈信号；

9、计算目标提取信号和第二参数b的乘积，作为第二反馈信号，包括：

10、计算第二提取信号和第二参数b的乘积，作为第二反馈信号。

11、在一种可能的实现方式中，根据目标电信号、第一反馈信号和第二反馈信号，确定当前周期的目标提取信号，包括：

12、根据目标电信号和第一反馈信号，确定中间信号；

13、根据中间信号和第二反馈信号，确定当前周期的目标提取信号。

14、在一种可能的实现方式中目标电信号为二维电信号，包括第一等效信号和第二等效信号，中间信号包括与第一等效信号对应的第一中间信号和与第二等效信号对应的第二中间信号；

15、根据目标电信号和第一反馈信号，确定中间信号，包括：

16、计算第一等效信号和第二反馈信号的差值，作为第一中间信号；

17、计算第二等效信号和第一反馈信号的和值，作为第二中间信号。

18、在一种可能的实现方式中，目标谐波的频率参数为θk，第一参数a＝sinθk，第二参数b＝cosθk，θk＝nωkts，ts＝1/fs，fs表示采样频率，ωk＝2πfk，fk表示目标谐波的频率。

19、在一种可能的实现方式中，在获取交流源的目标电信号之后，谐波提取方法还包括：

20、基于预先确定的迭代公式，计算目标电信号的迭代值；

21、其中，迭代公式表示为：

22、x(z)＝(1-z-n)·x(z)

23、其中，x(z)表示目标电信号x(z)的迭代值，z表示z域，n表示目标谐波的频率和采样频率的比值；

24、相应的，根据目标电信号、第一反馈信号和第二反馈信号，确定当前周期的目标提取信号，包括：

25、根据迭代值和、第一反馈信号和第二反馈信号，确定中间信号。

26、在一种可能的实现方式中，目标电信号为二维电信号，根据当前周期的目标提取信号确定当前周期交流源的目标谐波，包括：

27、将当前周期的目标提取信号和预设参数相乘，得到二维谐波信号，预设参数为采样频率和目标谐波的频率的比值；

28、将二维谐波信号进行坐标反变换，得到三相坐标系下的交流源的目标谐波。

29、在一种可能的实现方式中，提取当前周期交流源的目标谐波的表达式：

30、

31、其中，目标电信号表示为(xα(z),xβ(z))，目标谐波表示为(yα(z),yβ(z))，sinθk表示第一参数，cosθk表示第二参数，θk＝nωkts，ts＝1/fs，fs表示采样频率，ωk＝2πfk，fk表示目标谐波的频率，n＝fs/fk，z表示z域。

32、第二方面，本申请实施例提供了一种谐波提取装置，包括：

33、第一获取模块，用于获取交流源的目标电信号；

34、第二获取模块，用于获取目标周期的目标提取信号，并计算目标提取信号和第一参数a的乘积，作为第一反馈信号，以及计算目标提取信号和第二参数b的乘积，作为第二反馈信号，其中，第一参数a和第二参数b满足关系：a2+b2＝1；

35、第一控制模块，用于根据目标电信号、第一反馈信号和第二反馈信号，确定当前周期的目标提取信号，并根据当前周期的目标提取信号确定当前周期交流源的目标谐波。

36、第三方面，本申请实施例提供了一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式谐波提取方法的步骤。

37、第四方面，本申请实施例提供了一种谐波提取系统，包括如上第三发面的控制器。

38、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式谐波提取方法的步骤。

39、本申请提供一种谐波提取方法、控制器及谐波提取系统，通过根据目标周期的目标提取信号，结合第一参数a和第二参数b，计算第一反馈信号和第二反馈信号，再进一步计算当前周期的目标提取信号。随后根据当前周期的目标提取信号确定交流源的目标谐波。最后可以根据提取的目标谐波进行针对性的补偿，以优化交流源的电能质量，无需增加额外的滤波硬件，适用于全功率段的谐波，可以提高谐波补偿的可靠性，保证用户的用电可靠性。

技术特征：

1.一种谐波提取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的谐波提取方法，其特征在于，所述目标电信号为二维电信号，包括第一等效信号和第二等效信号，所述目标提取信号包括与所述第一等效信号对应的第一提取信号和与所述第二等效信号对应的第二提取信号；

3.根据权利要求1所述的谐波提取方法，其特征在于，所述根据目标电信号、所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，确定当前周期的目标提取信号，包括：

4.根据权利要求3所述的谐波提取方法，其特征在于，所述目标电信号为二维电信号，包括第一等效信号和第二等效信号，所述中间信号包括与所述第一等效信号对应的第一中间信号和与所述第二等效信号对应的第二中间信号；

5.根据权利要求1所述的谐波提取方法，其特征在于，所述目标谐波的频率参数为θk，所述第一参数a＝sinθk，所述第二参数b＝cosθk，θk＝nωkts，ts＝1/fs，fs表示采样频率，ωk＝2πfk，fk表示目标谐波的频率。

6.根据权利要求1所述的谐波提取方法，其特征在于，在所述获取交流源的目标电信号之后，所述谐波提取方法还包括：

7.根据权利要求1所述的谐波提取方法，其特征在于，所述目标电信号为二维电信号，所述根据当前周期的目标提取信号确定当前周期所述交流源的目标谐波，包括：

8.根据权利要求1所述的谐波提取方法，其特征在于，提取当前周期所述交流源的目标谐波的表达式为：

9.一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至8中任一项所述谐波提取方法的步骤。

10.一种谐波提取系统，其特征在于，包括如上述权利要求9所述的控制器。

技术总结
本申请提供一种谐波提取方法、控制器及谐波提取系统。该方法包括：获取交流源的目标电信号；获取目标周期的目标提取信号，并计算目标提取信号和第一参数A的乘积，作为第一反馈信号，以及计算目标提取信号和第二参数B的乘积，作为第二反馈信号，其中，第一参数A和第二参数B满足关系：A<supgt;2</supgt;+B<supgt;2</supgt;＝1；根据目标电信号、第一反馈信号和第二反馈信号，确定当前周期的目标提取信号，并根据当前周期的目标提取信号确定当前周期交流源的目标谐波。本申请能够提高谐波补偿的可靠性。

技术研发人员：易龙强
受保护的技术使用者：科华数据股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11