一种考虑相位校准的谐波指令合成方法及系统与流程

本公开涉及电力电子谐波补偿，特别涉及一种考虑相位校准的谐波指令合成方法及系统。

背景技术：

1、并联型电力电子补偿装置在各行业电力系统中大量应用，对负荷侧谐波进行补偿是近些年来降低电力系统谐波畸变的有效手段。且目前主要是采用并联型电力电子谐波补偿装置向电力系统注入与负荷侧谐波信号相反的谐波，使电网侧谐波得以减小。该原理有效且控制难度在逐步降低。

2、传统的，由于电力电子设备控制的频率非常高，通常在几千hz到几十千hz范围，一般上讲只对谐波的幅值进行校准，即能够保障并联型电力电子谐波补偿装置起到很好的治理效果。

3、但是，随着大量开关电源逐步应用，一些高端装备或者复杂控制设备领域，其谐波补偿的频率越来越高，则单纯对谐波幅值进行校准补偿已经远远不能满足实际应用的需求。如果对谐波补偿中，由于控制系统、信号采集、补偿滞后性等因素造成的相位误差也进行补偿，则可以大大提高并联型电力电子谐波补偿装置的补偿精度。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种考虑相位校准的谐波指令合成方法及系统。

2、第一方面，本公开提供了一种考虑相位校准的谐波指令合成方法，包括：

3、s1，在补偿指令中引入相位补偿量

4、s2，根据相位补偿量与调整系数k之间的关系，调整k值来实现的变化；

5、s3，利用电网侧谐波电流对k值进行评价，寻解k的最优值，根据最优值最终确定的大小。

6、优选地，所述在补偿指令中引入相位补偿量具体包括：

7、s11，采集负荷相电流ila，将负荷相电流ila与电网电压锁相生成的正弦相乘得到z，将负荷相电流ila与电网电压锁相生成的余弦相乘得到y；

8、s12，对z和y进行低通滤波后分别得到zl和yl；

9、s13，按照得到a相所需补偿的指令电流，其中，w为基波角频率；

10、s14，依据步骤s11～s13得到b、c相所需补偿的指令电流。

11、优选地，所述利用电网侧谐波电流对k值进行评价，寻解k的最优值，具体包括：

12、s31：采集电网侧三相电流isa,isb,isc，负荷侧三相电流ila,ilb,ilc；

13、s32：利用步骤s11-s12求解电网侧和负荷侧a相h次谐波的直流分量

14、s33：以当前时刻采样点作为时间起点t＝0,利用得到t＝0时刻的负荷侧h次谐波ilahrms(t＝0)，以时间长度作为时间窗口，可得到该时间窗内的个ilahrms，并计算|δilahrms|＝|ilahrms(t＝0)-ilahrms(t)|，得到个|δilahrms|；

15、s34：按照s33的方式可以得到

16、s35：当s32得到个|δilahrms|全部小于设定值δiset时，认定计算有效，并求解个isahrms中最小的isahrms值，且记录当前调整系数k，并执行k++，进入s31，直到为止，否则重新进入s33进行运算；

17、s36：根据s35，调整系数k变化过程中得到个isahrms，取其中最小isahrms所对应的k，即为a相所需的k值；

18、s37：按照s31-s36的步骤，求解得到b和c相所需的k值。

19、优选地，所述δiset不大于0.2a。

20、优选地，所述相位补偿量与调整系数k之间的关系为：

21、其中，h为所需补偿的谐波次数，k为调整系数，fs为采样频率。

22、本公开还提供了一种考虑相位校准的谐波指令合成系统，所述系统可用于实现所述考虑相位校准的谐波指令合成方法，所述系统包括：

23、补偿指令提取模块，配置为在补偿指令中引入相位补偿量

24、相位校准模块，配置为根据相位补偿量调整k值来实现的变化；其中，h为所需补偿的谐波次数，k为调整系数，fs为采样频率；

25、同步指令更新模块，配置为利用电网侧谐波电流对k值进行评价，寻解k的最优值，根据最优值最终确定的大小。

26、本公开还提供了一种电子设备，包括：

27、一个或多个处理器；

28、存储器，用于存储一个或多个程序；

29、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现考虑相位校准的谐波指令合成方法。

技术特征：

1.一种考虑相位校准的谐波指令合成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的考虑相位校准的谐波指令合成方法，其特征在于，所述在补偿指令中引入相位补偿量具体包括：

3.根据权利要求2所述的考虑相位校准的谐波指令合成方法，其特征在于，所述利用电网侧谐波电流对k值进行评价，寻解k的最优值，具体包括：

4.根据权利要求3所述的考虑相位校准的谐波指令合成方法，其特征在于，所述δiset不大于0.2a。

5.根据权利要求1所述的考虑相位校准的谐波指令合成方法，其特征在于，所述相位补偿量与调整系数k之间的关系为：

6.一种考虑相位校准的谐波指令合成系统，其特征在于，所述系统可用于实现上述权利要求1至5中任一所述考虑相位校准的谐波指令合成方法，所述系统包括：

7.一种电子设备，其中，包括：

技术总结
本公开属于电力电子谐波补偿技术领域，具体提供了一种考虑相位校准的谐波指令合成方法及系统，其中方法包括：在补偿指令中引入相位补偿量根据相位补偿量与调整系数k之间的关系，调整k值来实现的变化；利用电网侧谐波电流对k值进行评价，寻解k的最优值，根据最优值最终确定的大小。本公开解决了相位补偿问题；同时k值寻解过程中考虑了谐波变动及补偿增益对不同谐波相位的差异性需求。在补偿指令中掺入相位补偿量，并逐步根据计算确定相位补偿量，实现谐波的高精度补偿。

技术研发人员：方品政,胡海虹,周旭磊,张涛,胡南,林国庆,宋俊峰,陈凌翔,姜飞,姚鹏,李仲龙
受保护的技术使用者：国网新源控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15