直流链式储能系统的多模块谐波消除方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及配电网储能系统谐波消除，尤其涉及一种直流链式储能系统的多模块谐波消除方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、微电网的应用充分利用属地能源禀赋，减少公网购电量，降低能源利用成本。而储能结构是微电网中不可或缺的一部分，在微电网中承担电流沟通、平滑电荷、备用负荷的作用，能够减缓微电网在电力传输中的压力。

2、为了维持直流微电网的稳定、高效运行，需要对接入微电网的储能系统的运行制定有效的控制算法。在现有的储能系统接入直流微电网的应用场景中，通常通过输入串联输出并联型的直流变压器来实现微电网和储能电池之间的电压变换，同时为了进一步可以独立控制各个储能电池模块的电荷状态，每一个储能电池模块也要配置功率调节系统。

3、然而，由于每个储能电池的电荷状态难以始终保持均衡，因而各个子模块对应的占空比是不一致的，这将进一步导致其在高压侧的直流纹波增大。现有的技术方案主要分析和解决了三模块下的链式储能系统的谐波抑制方法，当模块数量更多时，如四、五、六个甚至更多时，目前并没有太好的解决方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种直流链式储能系统的多模块谐波消除方法、装置、设备及存储介质，以解决直流链式储能系统中存在多个模块时的谐波问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，包括：

3、获取每个子模块工作状态下的设定直流电压、实际直流电压和所述子模块的模块数量；

4、基于所述设定直流电压和所述实际直流电压计算所述子模块的谐波系数；

5、基于所述谐波系数计算获得各个所述子模块的目标相位；

6、将各个所述子模块设定为所述目标相位。

7、可选的，所述基于所述设定直流电压和所述实际直流电压计算所述子模块的谐波系数，包括：

8、基于所述设定直流电压和所述实际直流电压计算每个所述子模块对应的标幺值；

9、基于所述实际直流电压和所述标幺值计算每个所述子模块的谐波系数。

10、可选的，所述基于所述设定直流电压和所述实际直流电压计算每个所述子模块对应的标幺值，包括：

11、基于以下公式计算每个所述子模块对应的标幺值：

12、

13、其中，为每个所述子模块对应的标幺值，为每个所述子模块对应的设定直流电压，vdc,k为每个所述子模块对应的实际直流电压。

14、可选的，所述基于所述实际直流电压和所述标幺值计算每个所述子模块的谐波系数，包括：

15、基于以下公式计算每个所述子模块的谐波系数：

16、

17、其中，a0k为第k个所述子模块的一次谐波系数，ank为第k个所述子模块的n次谐波系数，为每个所述子模块对应的标幺值，vdc，k为每个所述子模块对应的实际直流电压。

18、可选的，所述基于所述谐波系数计算获得各个所述子模块的目标相位，包括：

19、基于预设的分组规则将所述子模块分为若干组；

20、针对每组所述子模块基于所述谐波系数计算获得各个所述子模块的目标相位。

21、可选的，所述子模块的数量大于等于四个；

22、所述基于预设的分组规则将所述子模块分为若干组，包括：

23、基于以下公式将所述子模块分为若干组：

24、x＝4a+5b+6c

25、其中，x为所述子模块的模块数量，a、b、c为大于或等于0的正整数，所述子模块的组数等于a、b、c的和。

26、可选的，所述针对每组所述子模块基于所述谐波系数计算获得各个所述子模块的目标相位，包括：

27、将每组第一个所述子模块的相位设定为0；

28、针对a、b、c对应的分组分别利用预设的谐波消除方程计算获得各个所述子模块的目标相位。

29、根据本发明的另一方面，提供了一种直流链式储能系统的多模块谐波消除装置，包括：

30、获取模块，用于执行获取每个子模块工作状态下的设定直流电压、实际直流电压和所述子模块的模块数量；

31、系数计算模块，用于执行基于所述设定直流电压和所述实际直流电压计算所述子模块的谐波系数；

32、相位计算模块，用于执行基于所述谐波系数计算获得各个所述子模块的目标相位；

33、相位设定模块，用于执行将各个所述子模块设定为所述目标相位。

34、根据本发明的另一方面，提供了一种直流链式储能系统的多模块谐波消除设备，所述设备包括：

35、至少一个处理器；以及

36、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

37、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法。

38、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法。

39、本发明实施例的技术方案，通过对每个子模块工作状态下的设定直流电压、实际直流电压的获取，然后计算各个子模块的谐波系数，进而计算获得各个子模块的目标相位，通过对各个子模块的相位控制实现对直流链式储能系统与电网之间的谐波抑制，从而提高网侧电流的电能质量。

40、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，其特征在于，所述基于所述设定直流电压和所述实际直流电压计算所述子模块的谐波系数，包括：

3.根据权利要求2所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，其特征在于，所述基于所述设定直流电压和所述实际直流电压计算每个所述子模块对应的标幺值，包括：

4.根据权利要求2所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，其特征在于，所述基于所述实际直流电压和所述标幺值计算每个所述子模块的谐波系数，包括：

5.根据权利要求1所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，其特征在于，所述基于所述谐波系数计算获得各个所述子模块的目标相位，包括：

6.根据权利要求5所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，其特征在于，所述子模块的数量大于等于四个；

7.根据权利要求6所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法，其特征在于，所述针对每组所述子模块基于所述谐波系数计算获得各个所述子模块的目标相位，包括：

8.一种直流链式储能系统的多模块谐波消除装置，其特征在于，包括：

9.一种直流链式储能系统的多模块谐波消除设备，其特征在于，所述设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的直流链式储能系统的多模块谐波消除方法。

技术总结
本发明公开了一种直流链式储能系统的多模块谐波消除方法、装置、设备及存储介质，其中直流链式储能系统的多模块谐波消除方法包括：获取每个子模块工作状态下的设定直流电压、实际直流电压和子模块的模块数量；基于设定直流电压和实际直流电压计算子模块的谐波系数；基于谐波系数计算获得各个子模块的目标相位；将各个子模块设定为目标相位，可实现对直流链式储能系统与电网之间的谐波抑制，从而提高网侧电流的电能质量。

技术研发人员：蔡安铭,戴彦旭,陈志伟,黄斌,高爽,陈少怀,仲卫,吕章圻,佘羡韩,林琳,袁颖丽,肖婷婷,杨伟楠,余远泽,陈昊,王腾,陈焕亮,李敏
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13