Converter harmonic suppression method and device and electronic equipment

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面参考附图描述本申请实施例的一种变流器谐波抑制方法及装置。

图1是本申请公开的一个实施例的一种变流器谐波抑制方法的流程示意图。

如图1所示，本申请实施例提出的变流器谐波抑制方法，具体包括以下步骤：

S101、获取变流器的转子d轴和q轴的电流给定值。

其中，变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。

需要说明的是，本申请对于获取变流器的转子d轴和q轴的电流给定值的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行选取。

可选地，可以根据给定的转矩指令信号进行分配，以获取变流器的转子d轴和q轴的电流给定值

S102、采集变流器的转子d轴和q轴的电流反馈值。

需要说明的是，本申请对于采集变流器的转子d轴和q轴的电流反馈值的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行选取。

可选地，可以利用电流传感器，采集变流器的转子d轴和q轴的电流反馈值i_{r_dq}。

S103、根据电流给定值和电流反馈值，获取电流差值。

在本申请实施例中，在获取到电流给定值和电流反馈值后，可以根据电流给定值和电流反馈值，获取电流差值。

可选地，可以将电流给定值和电流反馈值进行作差，以获取电流差值。

举例而言，电流差值

S104、将电流差值分别输入谐波抑制控制器中，由谐波抑制控制器对电流差值进行谐波消除，以输出转子d轴和q轴的电压给定值。

需要说明的是，谐波抑制控制器包括比例控制器和准谐振控制器。

可选地，可以获取比例控制器的传递函数和准谐振控制器的传递函数，根据比例控制器的传递函数、准谐振控制器的传递函数和，电流差值，以输出转子d轴和q轴的电压给定值

举例而言，如图2所示，将转子d轴和q轴的和转子d轴和q轴的电流反馈值i_{r_dq}进行作差，以获取电流差值i，其中，电流差值i富含丰富的谐波分量，将电流差值i通过比例控制器和准谐振控制器后，转子电压d轴和q轴的电压给定值将不会含有谐波分量，谐波分量得到抑制。

本申请提供的变流器谐波抑制方法，获取变流器的转子d轴和q轴的电流给定值，采集变流器的转子d轴和q轴的电流反馈值，根据电流给定值和电流反馈值，获取电流差值，将电流差值分别输入谐波抑制控制器中，由谐波抑制控制器对电流差值进行谐波消除，以输出转子d轴和q轴的电压给定值。由此，本申请通过谐波控制器可以对电流差值进行谐波消除，增大了谐振频率带宽，消除了电力系统频率变化导致的控制失效，减小了电网频率偏移对变流器输出电流的影响，提高了变流器电网的适应性和稳定性，通过改变谐振点频率值，即可实现对不同谐波分量的抑制。

作为一种可能的实现方式，如图3所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S104中将电流差值分别输入谐波抑制控制器中，由谐波抑制控制器对电流差值进行谐波消除，以输出转子d轴和q轴的电压给定值的具体过程，包括以下步骤：

S301、获取比例控制器的传递函数和准谐振控制器的传递函数。

需要说明的是，在试图获取比例控制器的传递函数时，可以获取比例控制器的比例系数，将比例系数作为比例控制器的传递函数。

举例而言，G₁(s)＝K_p，其中，G₁(s)为比例控制器的传递函数、K_p为比例控制器的比例系数。

需要说明的是，在试图获取准谐振控制器的传递函数时，可以获取准谐振控制器的比例系数、谐振点频率、控制带宽和拉普拉斯变量，并根据准谐振控制器的比例系数、谐振点频率、控制带宽和拉普拉斯变量，获取准谐振控制器的传递函数。

举例而言，其中，G₂(s_为准谐振控制器的传递函数、K_r为比例控制器的比例系数、v₀为谐振点频率、ω_c为控制带宽、s为拉普拉斯变量。

需要说明的是，本申请对于控制带宽ω_c的设置不作限定，可以根据实际情况进行设定。

可选地，控制带宽ψ_c可以考虑电力系统频率变化量进行设置，由于电力系统频率变化量一般为±0.5Hz，控制带宽ω_c的值可以设置为2*π*0.5。

S302、根据比例控制器的传递函数、准谐振控制器的传递函数和电流差值，以输出转子d轴和q轴的电压给定值。

作为一种可能的实现方式，如图4所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S302中根据比例控制器的传递函数、准谐振控制器的传递函数和电流差值，以输出转子d轴和q轴的电压给定值的具体过程，包括以下步骤：

S401、获取比例控制器的传递函数和电流差值的第一乘积，并获取准谐振控制器的传递函数和电流差值的第二乘积。

可选地，在获取到比例控制器的传递函数和电流差值后，可以获取比例控制器的传递函数和电流差值的第一乘积u1。

举例而言，第一乘积u1＝i*K_p。

可选地，在获取到准谐振控制器的传递函数和电流差值后，可以获取准谐振控制器的传递函数和电流差值的第二乘积u2。

举例而言，第二乘积

S402、将第一乘积和第二乘积进行求和，以输出转子d轴和q轴的电压给定值。

在本申请实施例中，在获取到第一乘积和第二乘积后，可以将第一乘积和第二乘积进行求和，以输出转子d轴和q轴的电压给定值。

举例而言，电压给定值

本申请提供的变流器谐波抑制方法，通过获取比例控制器的传递函数和准谐振控制器的传递函数，根据比例控制器的传递函数、准谐振控制器的传递函数和电流差值，以输出转子d轴和q轴的电压给定值。由此，本申请通过比例控制器和准谐振控制器，可以对电流差值进行谐波消除，增大了谐振频率带宽，消除了电力系统频率变化导致的控制失效，减小了电网频率偏移对变流器输出电流的影响，提高了变流器电网的适应性和稳定性，通过改变谐振点频率值，即可实现对不同谐波分量的抑制。

需要说明的是，由于转子d轴和q轴的电流中还有所需控制的直流量，为了实现对直流量的无静差控制，可以通过比例积分控制器对电流差值进行基波消除，可以与谐波抑制控制器共同作用，实现对变流器基波分量和谐波分量的精确跟踪和控制。

作为一种可能的实现方式，如图5所示，在上述实施例的基础上，输出转子d轴和q轴的最终电压给定值的具体过程，包括以下步骤：

S501、获取积分控制器的传递函数。

需要说明的是，在试图获取积分控制器的传递函数时，可以获取积分控制器的比例系数，根据积分控制器的比例系数和拉普拉斯变量，获取积分控制器的传递函数。

举例而言，其中，G₃(s)为积分控制器的传递函数、K_i为积分控制器的比例系数、s为拉普拉斯变量。

S502、获取积分控制器的传递函数和电流差值的第三乘积。

可选地，在获取到积分控制器的传递函数和电流差值后，可以获取积分控制器的传递函数和电流差值的第三乘积u3。

举例而言，第三乘积

S503、将第一乘积、第二乘积和第三乘积进行求和，以获取转子d轴和q轴的最终电压给定值。

举例而言，其中，为转子d轴和q轴的最终电压给定值。

举例而言，如图6所示，将转子d轴和q轴的和转子d轴和q轴的电流反馈值i_{r_dq}进行作差，以获取电流差值i，其中，电流差值i含有谐波分量和基波分量，将电流差值i通过比例控制器、准谐振控制器和积分控制器后，获取转子电压d轴和q轴的最终电压给定值将不会含有谐波分量和基波分量，谐波分量和基波分量都得到抑制。

本申请提供的变流器谐波抑制方法，通过获取积分控制器的传递函数，获取积分控制器的传递函数和电流差值的第三乘积，将第一乘积、第二乘积和第三乘积进行求和，以获取转子d轴和q轴的最终电压给定值。由此，本申请采用比例控制器、准谐振控制器和积分控制器，可以充分抑制系统中的谐波分量，同时也实现对基波坐标系下的直流量无静差控制，可以实现对变流器基波分量和谐波分量进行精确跟踪和抑制，提高了变流器电网的适应性和稳定性，通过改变谐振点频率值，即可实现对不同谐波分量的抑制。

图7是本申请公开的一个实施例的一种变流器谐波抑制装置的结构示意图。

如图7所示，该变流器谐波抑制装置100，包括：第一获取模块11、第二获取模块12、第三获取模块13和确定模块14。其中，

第一获取模块11，用于获取变流器的转子d轴和q轴的电流给定值；

采集模块12，用于采集所述变流器的转子d轴和q轴的电流反馈值；

第二获取模块13，用于根据所述电流给定值和所述电流反馈值，获取电流差值；

输出模块14，用于将所述电流差值分别输入谐波抑制控制器中，由所述谐波抑制控制器对所述电流差值进行谐波消除，以输出所述转子d轴和q轴的电压给定值。

根据本申请的一个实施例，输出模块14，还用于：获取所述比例控制器的传递函数和所述准谐振控制器的传递函数；根据所述比例控制器的传递函数、所述准谐振控制器的传递函数和所述电流差值，以输出所述转子d轴和q轴的电压给定值。

根据本申请的一个实施例，输出模块14，还用于：获取所述比例控制器的传递函数和所述电流差值的第一乘积，并获取所述准谐振控制器的传递函数和所述电流差值的第二乘积；将所述第一乘积和所述第二乘积进行求和，以输出所述转子d轴和q轴的电压给定值。

根据本申请的一个实施例，输出模块14，还用于：获取所述比例控制器的比例系数，将所述比例系数作为所述比例控制器的传递函数。

根据本申请的一个实施例，输出模块14，还用于：获取所述准谐振控制器的比例系数、谐振点频率、控制带宽和拉普拉斯变量；根据所述准谐振控制器的比例系数、所述谐振点频率、所述控制带宽和所述拉普拉斯变量，获取所述准谐振控制器的传递函数。

根据本申请的一个实施例，装置100，还用于：获取积分控制器的传递函数；获取所述积分控制器的传递函数和所述电流差值的第三乘积；将所述第一乘积、所述第二乘积和所述第三乘积进行求和，以获取所述转子d轴和q轴的最终电压给定值。

根据本申请的一个实施例，装置100，还用于：获取所述积分控制器的比例系数；根据所述积分控制器的比例系数和拉普拉斯变量，获取所述积分控制器的传递函数。

本申请实施例提供的一种变流器谐波抑制装置，获取变流器的转子d轴和q轴的电流给定值，采集变流器的转子d轴和q轴的电流反馈值，根据电流给定值和电流反馈值，获取电流差值，将电流差值分别输入谐波抑制控制器中，由谐波抑制控制器对电流差值进行谐波消除，以输出转子d轴和q轴的电压给定值。由此，本申请通过谐波控制器可以对电流差值进行谐波消除，增大了谐振频率带宽，消除了电力系统频率变化导致的控制失效，减小了电网频率偏移对变流器输出电流的影响，提高了变流器电网的适应性和稳定性，通过改变谐振点频率值，即可实现对不同谐波分量的抑制。

为了实现上述实施例，本申请还提出了一种电子设备2000，如图8所示，包括存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现前述的变流器谐波抑制方法。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，该计算机指令用于使计算机执行时实现前述的变流器谐波抑制方法。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。