网侧谐波滤除和无功补偿控制方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及电力设备，尤其涉及一种网侧谐波滤除和无功补偿控制方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着电力电子技术、新能源发电技术以及储能技术的发展，分布式电源和储能系统在电力系统中比例的不断提高，对电能双向流动的需求不断增多，且随着电力电子变换器在电网中的应用，无功功率造成的电压问题和谐波电流造成的电能质量问题日益严重。

2、目前，现有技术中常用的单相双向功率流动的拓扑为背靠背式全桥变换器，需要八个开关器件，成本较高，且无法在考虑变换器容量的情况下对谐波电流和无功电流同时进行补偿。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种网侧谐波滤除和无功补偿控制方法、装置、设备及介质。

2、本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本公开实施例中提供了一种网侧谐波滤除和无功补偿控制方法，应用于电网系统，所述电网系统包括滤波电路和斩波电路，所述滤波电路和所述斩波电路连接，所述滤波电路包括网侧滤波电容和网侧滤波电感，所述斩波电路包括直流电容和六开关斩波单元，所述方法包括:

4、通过所述网侧滤波电容处的电压传感器获取单相电网相电压，通过锁相环算法对所述单相电网相电压进行计算，得到相角；

5、通过所述网侧滤波电感处的电流传感器获取电感电流，通过单相谐波电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相谐波电流值，利用所述相角通过单相无功电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相无功电流值；

6、利用所述相角通过加权有效值电流分配算法对所述单相谐波电流值和所述单相无功电流值进行计算，得到无功电流给定值；

7、通过所述直流电容处的电压传感器获取电感电压，利用所述相角通过电压电流双闭环算法对所述电感电压和所述无功电流给定值进行计算，得到调制波；

8、获取三角载波，将所述调制波与所述三角载波进行比较，得到开关信号，并将所述开关信号发送至所述六开关斩波单元。

9、进一步地，所述通过锁相环算法对所述单相电网相电压进行计算，得到相角，包括：

10、将所述单相电网相电压延时四分之一周期，得到延时电网相电压；

11、对所述单相电网相电压和所述延时电网相电压进行坐标变换，得到第一相电压和第二相电压；

12、将所述第一相电压输入第一pi调节器，控制所述第一pi调节器输出积分值，将所述积分值作为所述相角。

13、进一步地，所述通过单相谐波电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相谐波电流值，包括：

14、将所述电感电流输入至若干个带通滤波器，得到若干个电流谐波分量，其中，各所述带通滤波器的截止频率为电网频率的整数倍；

15、将各所述电流谐波分量相加，得到所述单相谐波电流值。

16、进一步地，所述利用所述相角通过单相无功电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相无功电流值，包括：

17、将所述电感电流延时四分之一周期，得到延时电流；

18、根据所述相角对所述电感电流和所述延时电流进行坐标变换，得到第一电流和第二电流；

19、将所述第二电流输入低通滤波器，控制所述低通滤波器输出所述单相无功电流值。

20、进一步地，所述利用所述相角通过加权有效值电流分配算法对所述单相谐波电流值和所述单相无功电流值进行计算，得到无功电流给定值，包括：

21、计算各次电流谐波总有效值，并计算所述各次电流谐波总有效值和所述单相无功电流值的和值；

22、通过对所述和值和预设变换器并网侧额定电流进行比较，确定补偿单相无功电流值；

23、根据所述相角、所述补偿单相无功电流值和所述单相无功电流值，得到所述无功电流给定值。

24、进一步地，所述通过对所述和值和预设变换器并网侧额定电流进行比较，确定补偿单相无功电流值，包括：

25、若所述和值大于或等于所述预设变换器并网侧额定电流，则将所述预设变换器并网侧额定电流与所述各次电流谐波总有效值的差值作为所述补偿单相无功电流值；

26、若所述和值小于所述预设变换器并网侧额定电流，则将所述单相无功电流值作为所述补偿单相无功电流值。

27、进一步地，所述利用所述相角通过电压电流双闭环算法对所述电感电压和所述无功电流给定值进行计算，得到调制波，包括：

28、将所述电感电压与预设电压给定值输入第二pi调节器，控制所述第二pi调节器输出有功电流幅值给定值；

29、根据所述相角、所述有功电流幅值给定值和所述无功电流给定值，得到电流给定值；

30、将所述电流给定值和所述电感电流输入第三pi调节器，控制所述第三pi调节器输出所述调制波。

31、第二方面，本公开实施例中提供了一种网侧谐波滤除和无功补偿控制装置，所述装置包括：

32、第一计算模块，用于通过所述网侧滤波电容处的电压传感器获取单相电网相电压，通过锁相环算法对所述单相电网相电压进行计算，得到相角；

33、第二计算模块，用于通过所述网侧滤波电感处的电流传感器获取电感电流，通过单相谐波电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相谐波电流值，利用所述相角通过单相无功电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相无功电流值；

34、第三计算模块，用于利用所述相角通过加权有效值电流分配算法对所述单相谐波电流值和所述单相无功电流值进行计算，得到无功电流给定值；

35、第四计算模块，用于通过所述直流电容处的电压传感器获取电感电压，利用所述相角通过电压电流双闭环算法对所述电感电压和所述无功电流给定值进行计算，得到调制波；

36、发送模块，用于获取三角载波，将所述调制波与所述三角载波进行比较，得到开关信号，并将所述开关信号发送至六开关斩波单元。

37、第三方面，本公开实施例中提供了一种电网系统，所述电网系统包括滤波电路和斩波电路，所述滤波电路和所述斩波电路连接，所述滤波电路包括网侧滤波电容和网侧滤波电感，所述斩波电路包括直流电容和六开关斩波单元，所述电网系统还包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中所述的网侧谐波滤除和无功补偿控制方法的步骤。

38、第四方面，本公开实施例中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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中所述的网侧谐波滤除和无功补偿控制方法的步骤。

39、本技术的实施例具有如下优点：

40、本技术实施例提供的网侧谐波滤除和无功补偿控制方法，应用于电网系统，所述电网系统包括滤波电路和斩波电路，所述滤波电路和所述斩波电路连接，所述滤波电路包括网侧滤波电容和网侧滤波电感，所述斩波电路包括直流电容和六开关斩波单元，方法包括：通过所述网侧滤波电容处的电压传感器获取单相电网相电压，通过锁相环算法对所述单相电网相电压进行计算，得到相角；通过所述网侧滤波电感处的电流传感器获取电感电流，通过单相谐波电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相谐波电流值，利用所述相角通过单相无功电流检测算法对所述电感电流进行计算，得到单相无功电流值；利用所述相角通过加权有效值电流分配算法对所述单相谐波电流值和所述单相无功电流值进行计算，得到无功电流给定值；通过所述直流电容处的电压传感器获取电感电压，利用所述相角通过电压电流双闭环算法对所述电感电压和所述无功电流给定值进行计算，得到调制波；获取三角载波，将所述调制波与所述三角载波进行比较，得到开关信号，并将所述开关信号发送至所述六开关斩波单元。

41、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。