本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及諧波電流的計算方法及裝置、設備及存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、光伏逆變器在電力系統(tǒng)中應用場景極為廣泛，光伏逆變器通過將光伏太陽能板產(chǎn)生的寬范圍變化的直流電壓轉(zhuǎn)換為市電頻率的交流電，并將轉(zhuǎn)換后的電能反饋回電力系統(tǒng)，或者微電網(wǎng)就地消納。光伏逆變器在太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中起著至關重要的作用，是系統(tǒng)的核心部件之一。

2、當光伏逆變器接入點遠離主網(wǎng)時，由于電網(wǎng)中存在大量非線性負荷，加之電網(wǎng)末端線路等效阻抗較大，會造成光伏逆變器與電網(wǎng)的公共耦合點處電網(wǎng)電壓畸變，在理想正弦上會疊加背景諧波電壓。與接入理想電網(wǎng)相比，光伏逆變器接入此類供電質(zhì)量不佳的電網(wǎng)工作時，會因電網(wǎng)諧波產(chǎn)生額外電流畸變，此部分額外的電流畸變與原有工頻正弦電流疊加，造成光伏逆變器輸出電能質(zhì)量下降，且會引起電流峰值變化，易觸發(fā)過流保護動作導致脫網(wǎng)。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述問題，提出諧波電流的計算方法及裝置、設備及存儲介質(zhì)，以得到準確的諧波電流，進而為控制環(huán)路設計提供方向性建議，從而有效降低諧波電流，保證設備正常工作，避免相關事故發(fā)生。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術第一方面提供一種諧波電流的計算方法，所述方法包括：

3、獲取光伏逆變器接入電網(wǎng)后的電網(wǎng)參數(shù)；

4、對所述電網(wǎng)參數(shù)進行諧波分解及旋轉(zhuǎn)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標系下的電壓諧波相量；

5、構(gòu)建所述光伏逆變器的等效控制電路，并基于所述等效控制電路得到pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣，其中，所述pcc節(jié)點為所述光伏逆變器和所述電網(wǎng)的耦合公共點；

6、將所述pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣轉(zhuǎn)換為以所述電壓諧波相量作為激勵條件的電流諧波相量矩陣；

7、對所述電流諧波相量矩陣進行分解計算得到諧波電流。

8、進一步的，所述電網(wǎng)參數(shù)至少包括電網(wǎng)的相電壓的瞬時值，所述對所述電網(wǎng)參數(shù)進行諧波分解及旋轉(zhuǎn)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標系下的電壓諧波相量，具體包括：

9、對所述電網(wǎng)的相電壓進行諧波分解及旋轉(zhuǎn)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標系下所述電網(wǎng)的諧波電壓的dq軸分量；

10、將所述諧波電壓的dq軸分量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標系下諧波電壓的dq軸分量相量。

11、進一步的，所述對所述電網(wǎng)的相電壓進行諧波分解及旋轉(zhuǎn)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標系下所述電網(wǎng)的諧波電壓的dq軸分量，具體包括：

12、對所述電網(wǎng)的相電壓進行諧波分解，得到所述電網(wǎng)相電壓中的三相諧波電壓；

13、其中，所述電網(wǎng)的三相諧波電壓表示為：

14、

15、式中，uga-h，ugb-h，ugc-h分別為所述電網(wǎng)a、b、c三相的諧波電壓，k為諧波次數(shù)，uk-1為第k-1次負序諧波電壓，ω0為電網(wǎng)基波角速度，t為時間變量，θk-1表示第k-1次負序諧波電壓的相角，uk+1為第k+1次正序諧波電壓，θk+1表示第k+1次正序諧波電壓的相角；

16、將所述電網(wǎng)的三相諧波電壓進行旋轉(zhuǎn)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標系下所述電網(wǎng)的電壓諧波的dq軸分量；

17、其中，所述電網(wǎng)的電壓諧波的dq軸分量表示為：

18、

19、式中，ugd-h、ugq-h分別為旋轉(zhuǎn)坐標系下諧波電壓的d軸分量、q軸分量；ω0為電網(wǎng)基波角速度，t為時間變量，uga-h，ugb-h，ugc-h分別為所述電網(wǎng)a、b、c三相的諧波電壓。

20、進一步的，所述旋轉(zhuǎn)坐標系下諧波電壓的dq軸分量相量表示為：

21、

22、式中，為旋轉(zhuǎn)坐標系下第k次諧波電壓的d軸分量相量，為旋轉(zhuǎn)坐標系下第k次諧波電壓的q軸分量相量，ugdk為旋轉(zhuǎn)坐標系下第k次諧波電壓的d軸分量，θgdk為旋轉(zhuǎn)坐標系下第k次諧波電壓d軸分量的相角，uk-1為第k-1次負序諧波電壓，uk+1為第k+1次正序諧波電壓，θk+1表示第k+1次正序次諧波電壓的相角，θk-1表示第k-1次電壓諧波的相角。

23、進一步的，所述基于所述等效控制電路得到pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣，具體包括：

24、基于所述等效控制電路得到所述光伏逆變器輸出電流到pcc節(jié)點電壓的傳遞函數(shù)；

25、根據(jù)所述傳遞函數(shù)、所述電網(wǎng)的諧波電壓的dq軸分量和所述等效控制電路中預設的阻抗計算得到所述pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣；

26、其中，所述pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣表達式為：

27、

28、式中，s為拉普拉斯域，id為pcc節(jié)點的電流d軸分量，iq為pcc節(jié)點的電流的q軸分量，fe為所述光伏逆變器輸出電流到pcc節(jié)點電壓的傳遞函數(shù)，zgdq為預設的阻抗，ugd為電網(wǎng)的諧波電壓的d軸分量，ugq為電網(wǎng)的諧波電壓的q軸分量。

29、進一步的，所述對所述電流諧波相量矩陣進行分解計算得到諧波電流，具體包括：

30、將所述電流諧波相量矩陣分解為三相靜止坐標系下的負序電流諧波分量和正序電路諧波分量；

31、根據(jù)所述負序電流諧波分量和正序電流諧波分量計算得到諧波電流。

32、進一步的，所述根據(jù)所述負序電流諧波分量和正序電流諧波分量計算得到諧波電流，具體包括：

33、將所述負序電流諧波分量和正序電流諧波分量代入諧波電流時域表達式中計算得到諧波電流；

34、其中，所述諧波電流的時域表達式為：

35、

36、式中，t為時間變量，ia-h、ib-h、ic-h分別為所述電網(wǎng)a、b、c三相的諧波電流，k為諧波次數(shù)，ik-1為第k-1次負序諧波電流，ik+1為第k+1次正序諧波電流，ω0為電網(wǎng)基波角速度，為三相靜止坐標系下第k-1次負序諧波電流的相角，為三相靜止坐標系下第k+1次正序諧波電流的相角。

37、為實現(xiàn)上述目的，本技術第二方面提供一種諧波電流的計算裝置，所述裝置包括：參數(shù)獲取單元、等效控制單元和分解計算單元；

38、所述參數(shù)獲取單元，用于獲取光伏逆變器接入電網(wǎng)后的電網(wǎng)參數(shù)；

39、對所述電網(wǎng)參數(shù)進行諧波分解及旋轉(zhuǎn)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標系下的電壓諧波相量；

40、所述等效控制單元，用于構(gòu)建所述光伏逆變器的等效控制電路，并基于所述等效控制電路得到pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣，其中，所述pcc節(jié)點為所述光伏逆變器和所述電網(wǎng)的耦合公共點；

41、所述分解計算單元，用于將所述pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣轉(zhuǎn)換為以所述電壓諧波相量作為激勵條件的電流諧波相量矩陣；

42、對所述電流諧波相量矩陣進行分解計算得到諧波電流。

43、為實現(xiàn)上述目的，本技術第三方面提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如第一方面所述方法的步驟。

44、為實現(xiàn)上述目的，本技術第四方面提供一種計算機設備，包括存儲器和處理器，其特征在于，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如第一方面所述方法的步驟。

45、采用本發(fā)明實施例，具有如下有益效果：

46、本發(fā)明實施例提出諧波電流的計算方法，方法包括：獲取光伏逆變器接入電網(wǎng)后的電網(wǎng)參數(shù)；對電網(wǎng)參數(shù)進行旋轉(zhuǎn)變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標系下的電壓諧波相量；構(gòu)建光伏逆變器的等效控制電路，并基于等效控制電路得到pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣，其中，pcc節(jié)點為光伏逆變器和電網(wǎng)的耦合公共點；將pcc節(jié)點的電流dq軸分量矩陣轉(zhuǎn)換為以電壓諧波相量作為激勵條件的電流諧波相量矩陣；對電流諧波相量矩陣進行分解計算得到諧波電流。根據(jù)諧波電壓計算得到諧波電流，以通過諧波電流評估光伏逆變器在不同條件畸變電網(wǎng)下運行的可能性。