CN115360709A - 供电***及并网控制方法 - Google Patents

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徐飞
于心宇
辛凯
王淑超
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Abstract

本申请提供了一种供电***及并网控制方法，该供电***包括电源、采集控制电路、负载和逆变器，采集控制电路包括并网采集模块和控制模块；并网采集模块用于获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号；控制模块用于基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。采用本申请，可通过供电***中的逆变电路为负载提供谐波电流，提高并网点电流的正弦度，结构简单，控制方法简便，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。

Description

供电***及并网控制方法
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种供电***及并网控制方法。
背景技术
在电力电子技术领域中，随着各种新能源供电(例如，光伏发电)技术的日益成熟，越来越多的新能源供电***投入使用。逆变电路作为新能源供电***的核心部件，可以将新能源电站产生的直流电能转换为交流电能并入电网。而在新能源电站与电网之间往往存在负载，负载需要从电网获取谐波电流，导致新能源供电***与电网连接处的并网点的电压产生严重的畸变，这会增加电能设备的损耗并危害设备安全。本申请的发明人在研究和实践的过程中发现，现有技术中，一般使用电力有源滤波器(Active Power Filter，APF)为负载提供谐波电流，但APF的功能单一，结构复杂，且需要额外配置电源，复杂繁琐，增加***成本。
发明内容
本申请提供了一种供电***及并网控制方法，可通过供电***中的逆变电路为负载提供谐波电流，提高并网点电流的正弦度，结构简单，控制方法简便，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
第一方面，本申请提供了一种供电***，该供电***包括电源、采集控制电路、负载和逆变器，采集控制电路包括并网采集模块和控制模块。这里，电源可通过逆变器和负载相连，负载可以与电网连接于并网点，并网采集模块的输入端可以与并网点相连，并网采集模块的输出端可通过控制模块与逆变器相连。这里，负载可以是电机、整流设备等在运行(供电或者用电)过程中电压和电流为非线性关系的负载。这里的并网采集模块可用于获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。这里的控制模块可用于基于电流补偿信号生成逆变控制信号，可通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。
在本申请提供的实施方式中，供电***中的电源和连接到电网的并网点中间可以包括负载，这里，负载可以是电机、整流设备等在运行(供电或者用电)过程中电压和电流为非线性关系的负载。在供电***中，并网采集模块可以获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。这里，并网采集模块可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。控制模块可以基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。这里，并网采集模块可以基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，控制模块可以基于并网采集模块生成的电流补偿信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。同时可以理解，当控制模块控制逆变器向负载输出谐波补偿电流时，逆变器可以同时向并网点输出基波电流(这里，基波电流可以是逆变器将电源的直流电能转换为交流电能并输出给并网点的电流)。也就是说，控制模块可以控制逆变器通过谐波补偿电流向负载提供谐波电流，减少负载对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度。
采用本申请提供的实施方式，可在并网点处并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，并基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流，减少负载对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度，结构简单，控制方法简便，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，逆变器可包括多个逆变电路，多个逆变电路并联，这里的控制模块还可用于通过逆变控制信号控制逆变器中的目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流并停止向并网点输出基波电流。这里，目标逆变电路为多个逆变电路中需要进行电流补偿的逆变电路。这里的控制模块还可用于在目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，控制逆变器中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流，目标基波电流的电流值为目标基波电流值。可以理解，逆变器可以包括多个逆变电路，多个逆变电路可以将电源的直流电能转换为交流电能，并将交流电能以基波电流的形式输出给并网点。这里的目标逆变电路(也即，向负载输出谐波补偿电流的逆变电路)可以是一个或者多个，控制模块可以基于电流补偿信号确定需要输出谐波补偿电流的逆变电路的数量，进而确定逆变器中的目标逆变电路，也就是说，控制模块可以将逆变器的多个逆变电路中需要进行电流补偿的逆变电路确定为目标逆变电路。当控制模块控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，控制模块可以控制目标逆变电路停止向并网点输出基波电流，并控制非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流。这里，目标基波电流的电流值为目标基波电流值，这里的目标基波电流值，可以是预设值，也可以是根据供电***参数和目标逆变电路以及非目标逆变电路的个数实时确定的值。
采用本申请提供的实施方式，控制模块可通过逆变控制信号控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流并停止向并网点输出基波电流，同时可以在目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，控制逆变器中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流，在目标逆变电路为负载提供谐波电流时，通过控制非目标逆变电路输出目标基波电流，使得非目标逆变电路可以向并网点输出基波电流，为供电***内的其他线性负载或者电网供能，结构简单，控制方法简便，进一步提高了供电***的电能质量。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，并网采集模块还可用于在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，并网采集模块可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，并网采集模块可以基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值(例如，将并网电流的谐波电流值与目标谐波阈值做差，将差值作为第一补偿电流值)，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号实时传输给所述控制模块，以实时控制逆变器中的逆变电路输出谐波补偿电流。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。再进一步可以理解，这里的第一补偿电流值可以是多种谐波的补偿电流值统计合成的一个值，也可以是多种谐波的补偿电流值对应的多个值。采用本申请提供的实施方式，并网采集模块可实时根据并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号传输给控制模块，以实时控制逆变器中的逆变电路输出谐波补偿电流，结构简单，控制方法简便、灵活，可提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，采集控制电路还可包括逆变采集模块。这里，并网采集模块可通过逆变采集模块和控制模块相连，逆变器的各逆变电路与负载的连接点为逆变连接点，逆变采集模块可包括多个检测端，逆变采集模块的各检测端对应与各逆变电路的逆变连接点相连。这里的并网采集模块还可用于在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位，以作为生成的初级电流补偿信号。这里的逆变采集模块可用于获取逆变采集模块对应的目标逆变电路的输出电压的相位，基于目标逆变电路的输出电压的相位和初级电流补偿信号得到第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。可以理解，当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，并网采集模块可以在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位。这里的目标检测时间可以是预设时间，也可以是根据相邻的两次检测时间的时间间隔和检测次数计算得到的检测时间等时间。进一步可以理解，在一些并网采集模块和控制模块不可以或者不需要实时通信的场景中，并网采集模块可以将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号传输给逆变采集模块。这里，逆变采集模块在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并基于输出电压的相位和初级电流补偿信号生成第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，由于并网采集模块将初级电流补偿信号传输至逆变采集模块的过程中存在时间差，逆变采集模块可以将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，保证逆变采集电流传输给控制模块的电流补偿信号是同步的，进而提高控制模块控制目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性。
采用本申请提供的实施方式，在一些并网采集模块和控制模块不可以或者不需要实时通信的场景中，并网采集模块可将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号传输给逆变采集模块。逆变采集模块在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，保证逆变采集电流传输给控制模块的电流补偿信号是同步的，进而提高控制模块控制目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性，控制方法简便、灵活，进一步丰富供电***的适用场景，提高供电***的电能质量。
结合第一方面第二种可能的实施方式或第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，控制模块可包括相位控制单元和幅度控制单元。这里，并网采集模块与相位控制单元连接，相位控制单元可通过幅度控制单元与逆变器相连。这里的电相位控制单元可用于获取电流补偿信号并进行反相作为相位控制信号。这里的幅度控制单元可用于基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号，可通过逆变控制信号控制逆变器中的目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流。这里，谐波补偿电流的电流值为第一补偿电流值或者第二补偿电流值，谐波补偿电流的相位与相位控制信号的相位相同。采用本申请提供的实施方式，相位控制单元可以将电流补偿信号进行反向作为相位控制信号，幅度控制单元可基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号(例如，脉冲宽度调制信号或其他可以控制逆变电路输出电流的控制信号)，进一步提高供电***的供电效率，结构简单，控制方便。
结合第一方面第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，供电***还可包括变压电路，电源可通过变压电路连接逆变器。
结合第一方面第五种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，供电***还可包括汇流箱，变压电路可通过汇流箱连接逆变器。
结合第一方面第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，供电***还可包括直流母线，变压电路可通过汇流箱连接直流母线，直流母线连接逆变器。
结合第一方面第七种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式中，供电***还可包括并离网接线装置，逆变器可通过并离网接线装置连接电网。
在本申请中，供电***中功能模块的组成方式多样、灵活，可适应不同的供电环境，提高供电***的应用场景的多样性，增强供电***的适应性。
第二方面，本申请提供了一种并网控制方法，该并网控制方法可适用于连接电网的逆变器，也可以适用于连接电网的逆变器的控制器，还可以适用于第一方面或第一方面任一种可能的实施方式中的供电***，该方法包括：获取并网点处的并网电流的谐波电流值。当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。
在本申请提供的实施方式中，供电***中的电源和连接到电网的并网点中间可以包括负载，这里，负载可以是电机、整流设备等在运行(供电或者用电)过程中电压和电流为非线性关系的负载。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，进而可以基于并网采集模块生成的电流补偿信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。同时可以理解，当供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)向负载输出谐波补偿电流时，逆变器可以同时向并网点输出基波电流(这里，基波电流可以是逆变器将电源的直流电能转换为交流电能并输出给并网点的电流)。也就是说，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以通过谐波补偿电流向负载提供谐波电流，减少负载对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度。
采用本申请提供的实施方式，可在并网点处并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，并基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流，减少负载对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度，结构简单，控制方法简便，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，逆变器可包括多个逆变电路，控制逆变器向负载输出谐波补偿电流可包括：通过逆变控制信号控制逆变器中的目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流并停止向并网点输出基波电流。这里，目标逆变电路为多个逆变电路中需要进行电流补偿的逆变电路。当目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，控制逆变器中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流。这里，目标基波电流的电流值为目标基波电流值。可以理解，逆变器可以包括多个逆变电路，多个逆变电路可以将电源的直流电能转换为交流电能，并将交流电能以基波电流的形式输出给并网点。这里的目标逆变电路(也即，向负载输出谐波补偿电流的逆变电路)可以是一个或者多个，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以基于电流补偿信号确定需要输出谐波补偿电流的逆变电路的数量，进而确定逆变器中的目标逆变电路，也就是说，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以将逆变器的多个逆变电路中需要进行电流补偿的逆变电路确定为目标逆变电路。当控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以控制目标逆变电路停止向并网点输出基波电流，并控制非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流。这里，目标基波电流的电流值为目标基波电流值，这里的目标基波电流值，可以是预设值，也可以是根据供电***参数和目标逆变电路以及非目标逆变电路的个数实时确定的值。
采用本申请提供的实施方式，可通过逆变控制信号控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流并停止向并网点输出基波电流，同时可以在目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，控制逆变器中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流，在目标逆变电路为负载提供谐波电流时，通过控制非目标逆变电路输出目标基波电流，使得非目标逆变电路可以向并网点输出基波电流，为供电***内的其他线性负载或者电网供能，结构简单，控制方法简便，进一步提高了供电***的电能质量。
结合第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号可包括：对并网电流的谐波电流值进行分析得到第一补偿电流值，基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，可以基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值(例如，将并网电流的谐波电流值与目标谐波阈值做差，将差值作为第一补偿电流值)，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号实时传输给所述控制模块，以实时控制逆变器中的逆变电路输出谐波补偿电流。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。再进一步可以理解，这里的第一补偿电流值可以是多种谐波的补偿电流值统计合成的一个值，也可以是多种谐波的补偿电流值对应的多个值。采用本申请提供的实施方式，可实时根据并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号，以实时控制逆变器中的逆变电路输出谐波补偿电流，结构简单，控制方法简便、灵活，可提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
结合第二方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，并网采集模块基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号可包括：当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位，以作为生成的初级电流补偿信号。获取逆变采集模块对应的目标逆变电路的输出电压的相位，基于目标逆变电路的输出电压的相位和初级电流补偿信号得到第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。可以理解，当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位。这里的目标检测时间可以是预设时间，也可以是根据相邻的两次检测时间的时间间隔和检测次数计算得到的检测时间等时间。进一步可以理解，在一些供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)不可以或者不需要实时通信的场景中，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号传输给逆变采集模块。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并基于输出电压的相位和初级电流补偿信号生成第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，由于供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)将初级电流补偿信号进行传输的过程中存在时间差，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，进而提高目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性。
采用本申请提供的实施方式，在一些供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)不可以或者不需要实时通信的场景中，可将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号。在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，进而提高目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性，控制方法简便、灵活，进一步丰富供电***的适用场景，提高供电***的电能质量。
结合第二方面第二种可能的实施方式或第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变电路中的目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流，包括：将电流补偿信号进行反相得到相位控制信号。基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流。这里，谐波补偿电流的电流值为第一补偿电流值或者第二补偿电流值，谐波补偿电流的相位与相位控制信号的相位相同。采用本申请提供的实施方式，可以将电流补偿信号进行反向作为相位控制信号，基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号(例如，脉冲宽度调制信号或其他可以控制逆变电路输出电流的控制信号)，进一步提高供电***的供电效率，结构简单，控制方便。
附图说明
图1是本申请实施例提供的供电***的应用场景示意图；
图2是本申请实施例提供的供电***的一结构示意图；
图3是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图；
图4是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图；
图5是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图；
图6是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图；
图7是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图；
图8是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图；
图9是本申请实施例提供的并网控制方法的一流程示意图；
图10是本申请实施例提供的并网控制方法的另一流程示意图。
具体实施方式
本申请提供的供电***可以适用于新能源智能微网领域、输配电领域或者新能源领域(如光伏并网领域、火力并网领域或者风力并网领域)、光伏发电领域，或者风力发电领域，或者火力发电领域，或者大功率变换器领域(如将直流电转换为大功率的高压交流电)等多种应用领域，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的供电***可适用于光伏供电***、风能供电***、火力供电***、核能供电***、化学供电***或生物质能供电***等具有不同发电装置的供电***，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的供电***可适配于不同的应用场景，比如，对光储供电环境中的负载进行供电的应用场景、风储供电环境中的负载进行供电的应用场景、纯储能供电环境中的负载进行供电的应用场景或者其它应用场景，下面将以对纯储能供电环境中的负载进行供电的应用场景为例进行说明，以下不再赘述。
请参见图1，图1是本申请实施例提供的供电***的应用场景示意图。在纯储能供电应用场景下，如图1所示，供电***1中包括电源11、逆变器12、采集控制电路13和负载2，其中，电源11可通过逆变器12与电网3相连，负载2可以与电网3连接于并网点，采集控制电路13可以与并网点和逆变器12相连。在一些可行的实施方式中，电源11可以通过逆变器12为电网3供电。在一些可行的实施方式中，电源11也可以作为储能装置，在电力不紧张时，电源11可以通过逆变器12获取电网3提供的电能进行存储。本申请仅以电源11通过逆变器12为电网3供电的应用场景为例进行介绍，以下不再赘述。可以理解，本申请提供的电源11适用于为在无市电或者市电差的偏远地区的基站设备供电，或者为蓄电池供电，或者为家用设备(如冰箱、空调等等)供电等为多种类型的用电设备供电的应用场景中，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。进一步可以理解，图1中的电网3可以包括传输线、电力中转站点、蓄电池、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备。这里的负载2可以包括电机、整流设备等在运行(供电或者用电)过程中电压和电流为非线性关系的负载(用电装置或者电力传输装置)。可以理解，由于在负载2运行时，流经负载2的电压和电流为非线性关系，可能导致并网点处的并网电流中出现电流谐波，影响并网电流的正弦度。这里，采集控制电路13可以获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，并基于电流补偿信号生成逆变控制信号，进而控制逆变器12向负载2输出谐波补偿电流，减少负载2对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
下面将结合图2至图10对本申请提供的供电***及其工作原理进行示例说明。
请参见图2，图2是本申请实施例提供的供电***的一结构示意图。如图2所示，供电***包括电源101、采集控制电路、负载103和逆变器102，采集控制电路包括并网采集模块105和控制模块104。这里，电源101可通过逆变器102和负载103相连，负载103可以与电网连接于并网点，并网采集模块105的输入端可以与并网点相连，并网采集模块105的输出端可通过控制模块104与逆变器102相连。这里，负载103可以是电机、整流设备等在运行(供电或者用电)过程中电压和电流为非线性关系的负载。这里的并网采集模块105可用于获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。这里的控制模块104可用于基于电流补偿信号生成逆变控制信号，可通过逆变控制信号控制逆变器102向负载103输出谐波补偿电流。
在本申请提供的实施方式中，供电***中的电源101和连接到电网的并网点中间可以包括负载103，这里，负载103可以是电机、整流设备等在运行(供电或者用电)过程中电压和电流为非线性关系的负载。在供电***中，并网采集模块105可以获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。这里，并网采集模块105可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。控制模块104可以基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器102向负载103输出谐波补偿电流。这里，并网采集模块105可以基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，控制模块104可以基于并网采集模块105生成的电流补偿信号控制逆变器102向负载103输出谐波补偿电流。同时可以理解，当控制模块104控制逆变器102向负载103输出谐波补偿电流时，逆变器可以同时向并网点输出基波电流(这里，基波电流可以是逆变器102将电源101的直流电能转换为交流电能并输出给并网点的电流)。也就是说，控制模块104可以控制逆变器102通过谐波补偿电流向负载103提供谐波电流，减少负载103对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度。
采用本申请提供的实施方式，可在并网点处并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，并基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器102向负载103输出谐波补偿电流，减少负载103对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度，结构简单，控制方法简便，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
在一些可行的实施方式中，逆变器可包括多个逆变电路，具体请一并参见图3，图3是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图。如图3所示，逆变器202包括多个逆变电路(逆变电路a、逆变电路b和逆变电路n)，这里的控制模块204还可用于基于逆变控制信号确定逆变器202中的目标逆变电路，并通过逆变控制信号控制逆变器202中的目标逆变电路向负载203输出谐波补偿电流并停止向并网点输出基波电流。这里的控制模块204还可用于在目标逆变电路向负载203输出谐波补偿电流时，控制逆变器202中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流，目标基波电流的电流值为目标基波电流值。可以理解，逆变器202可以包括多个逆变电路，多个逆变电路可以将电源201的直流电能转换为交流电能，并将交流电能以基波电流的形式输出给并网点。这里的目标逆变电路(也即，向负载203输出谐波补偿电流的逆变电路)可以是一个或者多个，控制模块204可以基于电流补偿信号确定需要输出谐波补偿电流的逆变电路的数量，进而确定逆变器202中的目标逆变电路，也就是说，控制模块204可以将逆变器202的多个逆变电路中需要进行电流补偿的逆变电路确定为目标逆变电路。当控制模块204控制目标逆变电路向负载203输出谐波补偿电流时，控制模块204可以控制目标逆变电路停止向并网点输出基波电流，并控制非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流。这里，目标基波电流的电流值为目标基波电流值，这里的目标基波电流值，可以是预设值，也可以是根据供电***参数和目标逆变电路以及非目标逆变电路的个数实时确定的值。
采用本申请提供的实施方式，控制模块204可通过逆变控制信号控制目标逆变电路向负载203输出谐波补偿电流并停止向并网点输出基波电流，同时可以在目标逆变电路向负载203输出谐波补偿电流时，控制逆变器202中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流，在目标逆变电路为负载203提供谐波电流时，通过控制非目标逆变电路输出目标基波电流，使得非目标逆变电路可以向并网点输出基波电流，为供电***内的其他线性负载或者电网供能，结构简单，控制方法简便，进一步提高了供电***的电能质量。
在一些可行的实施方式中，并网采集模块205还可用于在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，并网采集模块205可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，并网采集模块205可以基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值(例如，将并网电流的谐波电流值与目标谐波阈值做差，将差值作为第一补偿电流值)，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号实时传输给所述控制模块204，以实时控制逆变器202中的逆变电路输出谐波补偿电流。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。再进一步可以理解，这里的第一补偿电流值可以是多种谐波的补偿电流值统计合成的一个值，也可以是多种谐波的补偿电流值对应的多个值。
采用本申请提供的实施方式，并网采集模块205可实时根据并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号传输给控制模块204，以实时控制逆变器202中的逆变电路输出谐波补偿电流，结构简单，控制方法简便、灵活，可提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
在一些可行的实施方式中，采集控制电路还可包括逆变采集模块。请参见图4，图4是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图。如图4所示，这里，并网采集模块305可通过逆变采集模块306和控制模块304相连，电源301通过逆变器302连接负载303，逆变器302的各逆变电路与负载303的连接点为逆变连接点，逆变采集模块306可包括多个检测端，逆变采集模块306的各检测端对应与各逆变电路的逆变连接点相连。这里的并网采集模块305还可用于在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位，以作为生成的初级电流补偿信号。这里的逆变采集模块306可用于获取逆变采集模块306对应的目标逆变电路的输出电压的相位，基于目标逆变电路的输出电压的相位和初级电流补偿信号得到第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。可以理解，当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，并网采集模块305可以在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位。这里的目标检测时间可以是预设时间，也可以是根据相邻的两次检测时间的时间间隔和检测次数计算得到的检测时间等时间。进一步可以理解，在一些并网采集模块305和控制模块304不可以或者不需要实时通信的场景中，并网采集模块305可以将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号传输给逆变采集模块306。这里，逆变采集模块306在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并基于输出电压的相位和初级电流补偿信号生成第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，由于并网采集模块305将初级电流补偿信号传输至逆变采集模块306的过程中存在时间差，逆变采集模块306可以将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，保证逆变采集电流传输给控制模块304的电流补偿信号是同步的，进而提高控制模块304控制目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性。
采用本申请提供的实施方式，在一些并网采集模块305和控制模块304不可以或者不需要实时通信的场景中，并网采集模块305可将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号传输给逆变采集模块306。逆变采集模块306在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，保证逆变采集电流传输给控制模块304的电流补偿信号是同步的，进而提高控制模块304控制目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性，控制方法简便、灵活，进一步丰富供电***的适用场景，提高供电***的电能质量。
在一些可行的实施方式中，控制模块可包括相位控制单元和幅度控制单元。请参见图5，图5是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图。如图5所示，电源401通过逆变器402连接负载403，并网采集模块405与相位控制单元4041连接，相位控制单元4041可通过幅度控制单元4042与逆变器402相连。这里的电相位控制单元4041可用于获取电流补偿信号并进行反相作为相位控制信号。这里的幅度控制单元4042可用于基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号，可通过逆变控制信号控制逆变器402中的目标逆变电路向负载403输出谐波补偿电流。这里，谐波补偿电流的电流值为第一补偿电流值或者第二补偿电流值，谐波补偿电流的相位与相位控制信号的相位相同。采用本申请提供的实施方式，相位控制单元4041可以将电流补偿信号进行反向作为相位控制信号，幅度控制单元4042可基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号(例如，脉冲宽度调制信号或其他可以控制逆变电路输出电流的控制信号)，进一步提高供电***的供电效率，结构简单，控制方便。
请参见图6，图6是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图。如图6所示，供电***还可包括变压电路507，电源501可通过变压电路507连接逆变器502。这里的变压电路507可以将电源501输出的电压转换为与逆变器502相匹配的电压大小，并将变压后的电能输出给逆变器502，通过逆变器502输出的直流电能转换为交流电能传输给负载，使得***可以为电网或电网侧的交流用电设备类型的负载进行供电，提高***的适应性。其中，图6中的电源501、逆变器502、负载503、控制模块504(包括相位控制单元5041和幅度控制单元5042)、并网采集模块505和逆变采集模块506的连接方式和工作原理，与前述图5中的电源401、逆变器402、负载403、控制模块404(包括相位控制单元4041和幅度控制单元4042)、并网采集模块405和逆变采集模块406的连接方式和工作原理相同，此处不再赘述
在一些可行的实施方式中，供电***中还可包括直流母线，变压电路507可通过直流母线和逆变器502连接电网。这里，直流母线上可包括一个母线电容或者相互串联的多个母线电容，可用于储能。直流母线上可包括母线电容C，逆变器502可将电源501输出并存储至母线电容C两端的电能进行转换，并输出相应的电流和电压以维持电网工作。
请一并参见图7，图7是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图。在图7所示的供电***中还可以包括汇流箱608，供电***中变压电路607可通过汇流箱608连接逆变器602。可以理解，供电***中的变压电路607可连接汇流箱608之后通过汇流箱608直接连接逆变器602，也可通过汇流箱608连接直流母线并通过直流母线连接逆变器602，具体可根据实际应用场景设定，在此不做限制。其中，图7中的电源601、逆变器602、负载603、控制模块604(包括相位控制单元6041和幅度控制单元6042)、并网采集模块605和逆变采集模块606的连接方式和工作原理，与前述图6中的电源501、逆变器502、负载503、控制模块504(包括相位控制单元5041和幅度控制单元5042)、并网采集模块505和逆变采集模块506的连接方式和工作原理相同，此处不再赘述。
参见图8，图8是本申请实施例提供的供电***的另一结构示意图。如图8所示，供电***的负载中还可以包括并离网接线装置709，逆变器702可通过并离网接线装置709为电网中的传输线、电力中转站点、蓄电池、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备进行供电。其中，图8中的电源701、逆变器702、负载703、控制模块704(包括相位控制单元7041和幅度控制单元7042)、并网采集模块705、逆变采集模块706、变压电路707和汇流箱708的连接方式和工作原理，与前述图7中的电源601、逆变器602、负载603、控制模块604(包括相位控制单元6041和幅度控制单元6042)、并网采集模块605和逆变采集模块606、变压电路607和汇流箱608的连接方式和工作原理相同，此处不再赘述。
在本申请中，供电***中功能模块的组成方式多样、灵活，可适应不同的供电环境，提高供电***的应用场景的多样性，增强供电***的适应性。同时，在上述图1至图8所示的任一供电***或者在其他用于连接电网的逆变器，或者其他连接电网的逆变器的控制器中，供电***(或者逆变器，或者逆变器的控制器)都可以通过供电***(或者逆变器)中的逆变电路为负载提供谐波电流，提高并网点电流的正弦度，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。为方便描述，下面将以图2所示的供电***的结构对本申请实施例提供的并网控制方法进行示例说明。
请参见图9，图9是本申请提供的并网控制方法的一流程示意图。本申请提供的并网控制方法适用于连接电网的逆变器，也适用于上述图1至图8所示的任一供电***。如图9所示，本申请提供的并网控制方法包括如下步骤：
S701:获取并网点处的并网电流的谐波电流值。
S702：当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。
S703：基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。
在本申请提供的实施方式中，供电***中的电源和连接到电网的并网点中间可以包括负载，这里，负载可以是电机、整流设备等在运行(供电或者用电)过程中电压和电流为非线性关系的负载。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以获取并网点处的并网电流的谐波电流值，在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，进而可以基于并网采集模块生成的电流补偿信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流。同时可以理解，当供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)向负载输出谐波补偿电流时，逆变器可以同时向并网点输出基波电流(这里，基波电流可以是逆变器将电源的直流电能转换为交流电能并输出给并网点的电流)。也就是说，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以通过谐波补偿电流向负载提供谐波电流，减少负载对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度。
采用本申请提供的实施方式，可在并网点处并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，并基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流，减少负载对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度，结构简单，控制方法简便，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
在一些可行的实施方式中，逆变器可包括多个逆变电路，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以分别控制逆变器中的一部分逆变电路(例如，目标逆变电路)输出谐波补偿电流，同时控制逆变器中的另一部分逆变电路(例如，非目标逆变电路)输出目标基波电流。请一并参见图10，图10是本申请提供的并网控制方法的另一流程示意图。如图10所示，前述步骤S703中的控制逆变器向负载输出谐波补偿电流可包括如下步骤：
S801：通过逆变控制信号控制逆变器中的目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流，并停止向并网点输出基波电流。
S802：当目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，控制逆变器中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流。
可以理解，逆变器可以包括多个逆变电路，多个逆变电路可以将电源的直流电能转换为交流电能，并将交流电能以基波电流的形式输出给并网点。这里的目标逆变电路(也即，向负载输出谐波补偿电流的逆变电路)可以是一个或者多个，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以基于电流补偿信号确定需要输出谐波补偿电流的逆变电路的数量，进而确定逆变器中的目标逆变电路，也就是说，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以将逆变器的多个逆变电路中需要进行电流补偿的逆变电路确定为目标逆变电路。当控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以控制目标逆变电路停止向并网点输出基波电流，并控制非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流。这里，目标基波电流的电流值为目标基波电流值，这里的目标基波电流值，可以是预设值，也可以是根据供电***参数和目标逆变电路以及非目标逆变电路的个数实时确定的值。
采用本申请提供的实施方式，可通过逆变控制信号控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流并停止向并网点输出基波电流，同时可以在目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流时，控制逆变器中的非目标逆变电路向并网点输出目标基波电流，在目标逆变电路为负载提供谐波电流时，通过控制非目标逆变电路输出目标基波电流，使得非目标逆变电路可以向并网点输出基波电流，为供电***内的其他线性负载或者电网供能，结构简单，控制方法简便，进一步提高了供电***的电能质量。
在一些可行的实施方式中，前述步骤S702中基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号可包括：对并网电流的谐波电流值进行分析得到第一补偿电流值，基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以获取并网点处的并网电流的电流值，并进行信号处理(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)，得到并网电流的谐波电流值。在并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，可以基于并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值(例如，将并网电流的谐波电流值与目标谐波阈值做差，将差值作为第一补偿电流值)，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号实时传输给所述控制模块，以实时控制逆变器中的逆变电路输出谐波补偿电流。可以理解，这里的目标谐波阈值可以是预设值，也可以是根据供电***的运行状态或***参数实时计算确定的值。进一步可以理解，目标谐波阈值可以是多个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波对应存在不同的目标谐波阈值)也可以是一个值(例如，不同种类(或不同频次)的谐波的统计量对应一个目标谐波阈值)。再进一步可以理解，这里的第一补偿电流值可以是多种谐波的补偿电流值统计合成的一个值，也可以是多种谐波的补偿电流值对应的多个值。采用本申请提供的实施方式，可实时根据并网电流的谐波电流值和目标谐波阈值得到第一补偿电流值，并将第一补偿电流值作为电流补偿信号，以实时控制逆变器中的逆变电路输出谐波补偿电流，结构简单，控制方法简便、灵活，可提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
在一些可行的实施方式中，前述步骤S702中基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号可包括：当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位，以作为生成的初级电流补偿信号。获取逆变采集模块对应的目标逆变电路的输出电压的相位，基于目标逆变电路的输出电压的相位和初级电流补偿信号得到第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。可以理解，当并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以在目标检测时间内获取并网电流的多个电流值，并对并网电流的多个电流值进行分析(例如，离散傅里叶变换、快速傅里叶变换等信号处理方法)得到幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位。这里的目标检测时间可以是预设时间，也可以是根据相邻的两次检测时间的时间间隔和检测次数计算得到的检测时间等时间。进一步可以理解，在一些供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)不可以或者不需要实时通信的场景中，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号传输给逆变采集模块。这里，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并基于输出电压的相位和初级电流补偿信号生成第二补偿电流值，以作为生成的电流补偿信号。这里，由于供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)将初级电流补偿信号进行传输的过程中存在时间差，供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)可以将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，进而提高目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性。
采用本申请提供的实施方式，在一些供电***(或者逆变器、或者逆变器的控制器)不可以或者不需要实时通信的场景中，可将幅值大于或等于目标谐波阈值的并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位作为初级电流补偿信号。在接收到初级电流补偿信号时，可以获取目标逆变电路的输出电压的相位(例如，在输出电压的过零时刻判断输出电压的相位为0)，并将目标逆变电路的输出电压的相位作为同步参数生成电流补偿信号，进而提高目标逆变电路输出的谐波补偿电流的一致性和同步性，控制方法简便、灵活，进一步丰富供电***的适用场景，提高供电***的电能质量。
在一些可行的实施方式中，前述步骤S703中基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变电路中的目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流，包括：将电流补偿信号进行反相得到相位控制信号。基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制目标逆变电路向负载输出谐波补偿电流。这里，谐波补偿电流的电流值为第一补偿电流值或者第二补偿电流值，谐波补偿电流的相位与相位控制信号的相位相同。采用本申请提供的实施方式，可以将电流补偿信号进行反向作为相位控制信号，基于电流补偿信号和相位控制信号生成逆变控制信号(例如，脉冲宽度调制信号或其他可以控制逆变电路输出电流的控制信号)，进一步提高供电***的供电效率，结构简单，控制方便。
在本申请中，采用本申请提供的实施方式，可在并网点处并网电流的谐波电流值大于或等于目标谐波阈值时，基于并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号，并基于电流补偿信号生成逆变控制信号，通过逆变控制信号控制逆变器向负载输出谐波补偿电流，减少负载对并网点处并网电流的干扰，减少并网点处并网电流中的谐波分量，提高并网点处并网电流的正弦度，结构简单，控制方法简便，提高供电***的电能质量，延长元件使用寿命，降低成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种供电***，其特征在于，所述供电***包括电源、采集控制电路、负载和逆变器，采集控制电路包括并网采集模块和控制模块；
所述电源通过所述逆变器和所述负载相连，所述负载与电网连接于并网点，所述并网采集模块的输入端与所述并网点相连，所述并网采集模块的输出端通过所述控制模块与所述逆变器相连；
所述并网采集模块用于获取所述并网点处的并网电流的谐波电流值，在所述并网电流的谐波电流值大于或等于所述目标谐波阈值时，基于所述并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号；
所述控制模块用于基于所述电流补偿信号生成逆变控制信号，通过所述逆变控制信号控制所述逆变器向所述负载输出谐波补偿电流。
2.根据权利要求1所述的供电***，其特征在于，所述逆变器包括多个逆变电路，所述多个逆变电路并联；所述控制模块还用于通过所述逆变控制信号控制目标逆变电路向所述负载输出所述谐波补偿电流并停止向所述并网点输出基波电流，所述目标逆变电路为所述多个逆变电路中需要补偿的逆变电路；
所述控制模块还用于在所述目标逆变电路向所述负载输出所述谐波补偿电流时，控制所述逆变器中的非目标逆变电路向所述并网点输出目标基波电流，所述目标基波电流的电流值为目标基波电流值。
3.根据权利要求2所述的供电***，其特征在于，所述并网采集模块还用于在所述并网电流的谐波电流值大于或等于所述目标谐波阈值时，基于所述并网电流的谐波电流值和所述目标谐波阈值得到第一补偿电流值，以作为生成的所述电流补偿信号。
4.根据权利要求2所述的供电***，其特征在于，所述采集控制电路还包括逆变采集模块；
所述并网采集模块通过所述逆变采集模块和所述控制模块相连，所述逆变器的各所述逆变电路与所述负载的连接点为逆变连接点，所述逆变采集模块包括多个检测端，所述逆变采集模块的各检测端对应与所述各逆变电路的逆变连接点相连；
所述并网采集模块还用于在所述并网电流的谐波电流值大于或等于所述目标谐波阈值时，在目标检测时间内获取所述并网电流的多个电流值，并对所述并网电流的多个电流值进行分析得到幅值大于或等于目标谐波阈值的所述并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位，以作为生成的初级电流补偿信号；
所述逆变采集模块用于获取所述逆变采集模块对应的所述目标逆变电路的输出电压的相位，基于所述目标逆变电路的输出电压的相位和所述初级电流补偿信号得到第二补偿电流值，以作为生成的所述电流补偿信号。
5.根据权利要求3或4所述的供电***，其特征在于，所述控制模块包括相位控制单元和幅度控制单元；
所述并网采集模块与所述相位控制单元连接，所述相位控制单元通过所述幅度控制单元与所述逆变器相连；
所述相位控制单元用于获取所述电流补偿信号并进行反相作为相位控制信号；
所述幅度控制单元用于基于所述电流补偿信号和所述相位控制信号生成所述逆变控制信号，通过所述逆变控制信号控制所述逆变器中的目标逆变电路向所述负载输出谐波补偿电流，其中，所述谐波补偿电流的电流值为第一补偿电流值或者第二补偿电流值，所述谐波补偿电流的相位与所述相位控制信号的相位相同。
6.根据权利要求5所述的供电***，其特征在于，所述供电***还包括变压电路，所述电源通过所述变压电路连接所述逆变器。
7.根据权利要求6所述的供电***，其特征在于，所述供电***还包括汇流箱，所述变压电路通过所述汇流箱连接所述逆变器。
8.根据权利要求7所述的供电***，其特征在于，所述供电***还包括直流母线，所述变压电路通过所述汇流箱连接所述直流母线，所述直流母线连接所述逆变器。
9.根据权利要求8所述的供电***，其特征在于，所述供电***还包括并离网接线装置，所述逆变器通过所述并离网接线装置连接所述电网。
10.一种并网控制方法，用于连接电网的逆变器，其特征在于，所述方法包括：
获取所述逆变器并网点处的并网电流的谐波电流值；
当所述并网电流的谐波电流值大于或等于所述目标谐波阈值时，基于所述并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号；
基于所述电流补偿信号生成逆变控制信号，通过所述逆变控制信号控制所述逆变器向负载输出谐波补偿电流。
11.根据权利要求10所述的并网控制方法，其特征在于，所述逆变器包括多个逆变电路，所述控制所述逆变器向所述负载输出谐波补偿电流包括：
通过所述逆变控制信号控制所述目标逆变电路向所述负载输出谐波补偿电流并停止向所述并网点输出基波电流，所述目标逆变电路为所述多个逆变电路中需要补偿的逆变电路；
当所述目标逆变电路向所述负载输出所述谐波补偿电流时，控制所述逆变器中的非目标逆变电路向所述并网点输出目标基波电流，所述目标基波电流的电流值为目标基波电流值。
12.根据权利要求11所述的并网控制方法，其特征在于，所述基于所述并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号包括：
对所述并网电流的谐波电流值进行分析得到第一补偿电流值，基于所述并网电流的谐波电流值和所述目标谐波阈值得到第一补偿电流值，以作为生成的所述电流补偿信号。
13.根据权利要求11所述的并网控制方法，其特征在于，所述基于所述并网电流的谐波电流值生成电流补偿信号包括：
当所述并网电流的谐波电流值大于或等于所述目标谐波阈值时，在目标检测时间内获取所述并网电流的多个电流值，并对所述并网电流的多个电流值进行分析得到幅值大于或等于目标谐波阈值的所述并网电流的谐波次数，谐波幅值和谐波相位，以作为生成的初级电流补偿信号；
获取所述逆变采集模块对应的所述目标逆变电路的输出电压的相位，基于所述目标逆变电路的输出电压的相位和所述初级电流补偿信号得到第二补偿电流值，以作为生成的所述电流补偿信号。
14.根据权利要求12或13所述的并网控制方法，其特征在于，所述基于所述电流补偿信号生成逆变控制信号，通过所述逆变控制信号控制所述目标逆变电路向所述负载输出谐波补偿电流，包括：
将所述电流补偿信号进行反相得到相位控制信号；
基于所述电流补偿信号和所述相位控制信号生成所述逆变控制信号，通过所述逆变控制信号控制所述目标逆变电路向所述负载输出谐波补偿电流，其中，所述谐波补偿电流的电流值为第一补偿电流值或者第二补偿电流值，所述谐波补偿电流的相位与所述相位控制信号的相位相同。
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