CN110601572B - 一种补偿指令电流获取方法、装置及设备 - Google Patents

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CN110601572B CN201910949461.6A CN201910949461A CN110601572B CN 110601572 B CN110601572 B CN 110601572B CN 201910949461 A CN201910949461 A CN 201910949461A CN 110601572 B CN110601572 B CN 110601572B
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Abstract

本发明涉及一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取方法、装置及设备，该方法包括：获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压；利用单相有源滤波器的锁相环，获取电网电压当前时刻的角频率值和相位值；虚构两相正交旋转坐标系，计算当前PWM整流器输入有功功率和无功功率；根据当前整流器输入有功功率和无功功率获取当前时刻的补偿指令电流。可见，本发明利用整流器输入有功功率和无功功率，使获取补偿指令电流的算法更为简单，且提高了获取的补偿指令电流的精度和补偿效果。

Description

一种补偿指令电流获取方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及整流器技术领域，尤其涉及一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取方法、装置及设备。
背景技术
目前，站用直流系统一般由蓄电池和整流器两部分组成。正常工作时，变电站通过整流器将交流电转换为直流电，然后通过直流电供给负载，这就导致蓄电池将绝大部分时间工作在浮充状态。因此，通过整流器输出的直流电压纹波大小将直接影响蓄电池的寿命。
现阶段，单相PWM整流器因为其功率因数较高、功率双向流动等优点，已在站用直流系统中得到了广泛应用，但不论在单相PWM整流器中采用何种控制策略，单相PWM整流器直流输出电压存在2倍于电网频率的谐波分量，该谐波分量会使整流器直流输出侧电压出现较大波动。传统的解决方案是增加整流器直流侧电容数值，但这种方案会增加站用直流系统的成本、降低站用直流系统功率密度。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
现有技术发展过程中，CN201510033876.0《一种有源型谐波治理装置直流侧电压控制优化方法》，利用电流环生成的调制波信号，以一个系统周期内的最大调制比Mmax为控制对象，通过在传统电流电压双闭环控制器的基础上增加一级直流侧电压参考值调节环，改变直流侧参考电压为
Figure GDA0003309673450000011
实现对直流侧电压的动态调节，在满足补偿精度要求的前提下，最大限度地降低系统的功率损耗，从而使得APF补偿系统的综合性能达到最优。当谐波补偿指令电流急剧增加导致调节器输出的直流侧电压参考值高于直流侧电容可承受电压的上限值时，立即对补偿指令电流进行限幅，从而保证系统的安全稳定运行。
CN201510400922.6《基于电容电流反馈的HAPF谐振抑制方法》，包括如下步骤：步骤1、将负载电流ice传输至谐波电流检测环节；步骤2、PLL锁相环将同步信号θe传输至谐波电流检测环节；步骤3、PI电压控制器将生成谐波指令电流的有功功率分量Pdc传输至谐波电流检测环节；步骤4、谐波电流检测环节根据负载电流iCL、同步信号θe以及谐波指令电流的有功功率分量Pdc生成SAPF谐波补偿指令电流i*；步骤5、PI电流控制器生成调制波电压u1；步骤6、对FC电容电流反馈控制，生成综合调制波电压u；步骤7、采用空间矢量脉宽调制输出PWM触发脉冲。通过电容电流的反馈控制环节，增强阻尼，在实现对负载电流补偿的同时，有效抑制系统串联和并联谐振。
CN201510077665.7《一种模块化有源电力滤波器并联环流解耦控制方法》，检测负载电流iL、两模块直流侧电压值Udc1、Udc2和电网三相电压；各模块结合上述采样信号负载电流iL、直流侧电压Udc1、Udc2及其参考值Udc*以及同步信号θu，通过指令电流生成环节，生成各模块谐波补偿指令电流i1*和i2*；检测各模块输出补偿电流i1和i2，计算各模块输出补偿电流和指令电流的偏差值；各模块分别采用PI控制器对补偿偏差电流Δi1和Δi2进行调节；计算两模块电流控制误差之差；采用前馈控制器对电流控制误差之差进行调节；计算各模块控制器输出调制电压u1和u2；根据调制波电压为u1和u2触发各模块的绝缘栅双极型晶体管。
上述三项技术都是用于交流系统，提及的技术方案都是通过装置生成的补偿电流注入交流电网中，用以抵消由于非线性负载产生的谐波电流。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取方法、装置及设备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案之一如下：
一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取方法，包括如下步骤：
S101.获取当前时刻的电网电压、电网电流和直流侧电压；
S102.利用单相锁相环获取电网电压对应的当前时刻的交流电网的角频率值和相位值；
S103.根据交流电网的角频率值和相位值，构造两相旋转坐标系；根据电网电流、电网电压和两相旋转坐标系计算整流器输入的有功功率和无功功率及电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值；
S104.根据直流侧电压获取当前时刻的直流侧电压反馈；
S105.根据有功功率、电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值、直流侧电压反馈，获取当前时刻的补偿指令电流。
进一步，根据电网电压、电网电流在两相旋转坐标系中的数值，计算所述整流器输入的有功功率和无功功率，包括：
利用
Figure GDA0003309673450000031
构造与电网电压和电流相正交的虚拟矢量，其中λ是阻尼系数，ω为电网频率，x(s)、xα(s)和xβ(s)分别为构造前的分量、构造后的α轴分量和β轴分量；
利用
Figure GDA0003309673450000032
构造两相静止坐标系，其中Usm和Ism为电网电压和电流的峰值，φ为电网电压和电流的相位差；
利用
Figure GDA0003309673450000033
构造两相旋转坐标系，其中α和β分别代表静止坐标系中的α轴分量和β轴分量、d和q分别代表旋转坐标系的d轴分量和q轴分量、θ为静止坐标系和旋转坐标系的夹角；
利用
Figure GDA0003309673450000034
计算整流回路在旋转坐标系下的输入有功和无功，其中ed和eq为电网电压的d轴分量和q轴分量、id和iq为电网电流的d轴分量和q轴分量。
进一步，根据整流回路在旋转坐标系下的输入有功和无功、电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值，获取当前时刻的补偿指令电流，包括：
利用
Figure GDA0003309673450000035
计算直流侧2次谐波功率，其中，Prip为直流侧2次谐波功率；
利用
Figure GDA0003309673450000041
计算补偿指令电流；其中，irip得到的补偿指令电流为直流侧二次谐波电流、Udc为直流侧母线电压的直流分量、
Figure GDA0003309673450000042
进一步，根据有功分量和电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值，获取当前时刻的补偿指令电流之后，还包括：
将指令电流与所述当前时刻的补偿电流之差输出到滞环比较器，获取滞环比较器输出的PWM调制脉冲，以进行电流跟踪补偿。
本发明采用的技术方案之二如下：一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取装置，包括：
采样获取模块，用于获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压；
计算模块，用于利用单相的锁相环，获取电网电压对应的当前时刻的交流电网的角频率值和相位值；
有功分量计算模块，用于根据电网电流、电网电压和角频率值和相位值，计算整流器的有功功率；
直流侧电压反馈计算模块，用于根据直流侧电压，获取当前时刻的直流侧电压反馈；
指令电流计算模块，用于根据电网电压、电网电流、有功分量和直流侧电压反馈值，获取当前时刻的电流补偿指令。
本发明采用的技术方案之三如下：一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现所述的基于有源辅助回路的单相低纹波PWM整流器的电流补偿指令获取方法的步骤。
本发明采用的技术方案之四如下：单相低纹波PWM整流器由整流回路和有源辅助回路两部分构成，整流回路由交流侧电感L、直流母线电容Cd、负载等效电阻RL和功率开关管S1-S4组成，用于确保该整流器运行于单位功率因数；有源辅助回路由功率开关管S5-S6、电感La和电容Ca构成，辅助回路通过向直流母线注入双向电流来降低直流母线的纹波电压。
本发明的有益效果为：本发明直接使用了由整流回路计算得到的功率数值等信息，这使得辅助回路的控制系统结构简单。使得相较于传统算法的单相PWM整流器器，补偿效果更佳，提升了用户体验；此外，本发明还提供了一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的电流补偿指令获取装置及设备，同样具有上述有益效果。
本发明与背景技术对比分析。
一、本发明与背景技术解决方案对比。
1、本发明提出的方法用于直流系统，通过向直流母线中注入电流用来降低单相PWM整流器中直流母线电压波动。
2、CN201510033876.0提及的方案是在传统电流电压双闭环控制器的基础上增加一级直流侧电压参考值调节环，而本发明是通过控制附加的辅助回路来控制注入直流母线电流来降低直流母线电压波动；
3、CN201510400922.6提及的方案是目前常用的一种提高APF装置稳定性方法，本质上还是直接电流控制。本发明中提及的控制方案是基于直接功率控制，并不需要检测电容电流。
4、CN201510077665.7提及的方案主要解决多个APF并联工作的问题，采用的核心控制方案依然是直接电流控制。本发明是针对单个整流器进行控制，无需使用CN201510077665.7提及的前馈控制方案对电流控制误差之差进行调节。
二、本发明相与背景技术优势对比；
1、本发明提出的方案产生的意想不到的技术效果，不仅能充分利用整流回路的信息，还具有控制结构简单的特点。运行结果表明，采用本发明提出的方案控制下的单相整流器不仅能实现单位功率因数运行，还具有系统响应快、整流器直流母线纹波电压低的优点。
2、应用本发明的技术后产生的意想不到的经济效益寄社会效益，不论在常规的单相PWM整流器采用何种控制策略，整流器直流侧电压都会存在2倍于电网频率的谐波分量，该谐波分量会严重影响与其相连的后级电路。如在以站用直流电源系统中应用，将对提高站用直流电源系统中的充电回路输出电流稳定性，进而延长直流电源系统中蓄电池的寿命。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器结构示意图。
图2为本发明实施例所提供的一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器电流补偿指令获取方法的流程图。
图3为无有源辅助回路条件下，直流母线电压的稳态波形图。
图4为有源辅助回路条件下，直流母线电压的稳态波形图。
图5为本发明实施例所提供的一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，参考图1，一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器结构，该整流器由整流回路和有源辅助回路两部分构成。其中整流回路由交流侧电感L、直流母线电容Cd、负载等效电阻RL和功率开关管S1-S4组成，用于确保该整流器运行于单位功率因数。有源辅助回路由功率开关管S5-S6、电感La和电容Ca构成，辅助回路通过向直流母线注入双向电流来降低直流母线的纹波电压。
请参考图1至图4，本发明实施例所提供的一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器电流补偿指令获取方法，包括如下步骤：
步骤S101：获取当前时刻的负载电流、电网电压和直流侧电压。
其中，本步骤的目的可以为如DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片的处理器获取计算当前时刻的指令电流所需的电网电压(单相电网电压)电网电流(单相电网电流)和直流侧电压。
具体的，对于如DSP芯片的处理器获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如可以由DSP芯片直接采集获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压；考虑到现有DSP芯片的采样速率和计算能力，也可以设置采样电路为DSP芯片提供当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压对应的采样信号，如采样电路的采样频率可以设置为fs＝10kHz。只要处理器可以获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压，本实施例对此不做任何限制。
步骤S102：利用单相锁相环，获取电网电压对应的当前时刻的交流电网的角频率值和相位值。
其中，本步骤的目的是利用单相锁相环(Phase Locked Loop，PLL)，对采样得到的当前时刻的电网电压进行计算，获取此时刻的电网角频率值ω(k)和相位值θ(k)；
可以理解的是，对于本步骤中单相锁相环对当前时刻的电网电压进行计算，获取当前时刻的交流电网的角频率值和相位值的具体过程，可以采用与现有技术相同或相似的方式实现，只要如DSP芯片的处理器可以利用单相锁相环，获取当前时刻的电网电压对应的当前时刻的交流电网的角频率值和相位值。本实施例对此不做任何限制。
步骤S103：根据电网电流、电网电压和角频率值，虚构两相旋转坐标系，并计算整流器输入的有功和无功值和电网电压及电流在两相旋转坐标系的变换值。
其中，本步骤的目的可以为如DSP芯片的处理器，利用当前时刻的电网电流、电网电压和角频率值，计算得到当前时刻的负载电流的有功分量。
具体的，本步骤可以包括：
步骤201，利用
Figure GDA0003309673450000081
构造与电网电压和电流相正交的虚拟矢量，其中λ是阻尼系数，ω为电网频率，x(s)、xα(s)和xβ(s)分别为构造前的分量、构造后的α轴分量和β轴分量；
可以理解的是，本步骤中构造与电网电压和电流相正交的虚拟矢量的方法，可以由设计人员或用户自行设置。
步骤202，利用
Figure GDA0003309673450000082
构造两相静止坐标系，其中Usm和Ism为电网电压和电流的峰值，
Figure GDA0003309673450000083
为电网电压和电流的相位差；
步骤203，利用
Figure GDA0003309673450000084
构造两相旋转坐标系，其中α和β分别代表静止坐标系中的α轴分量和β轴分量、d和q分别代表旋转坐标系的d轴分量和q轴分量、θ为静止坐标系和旋转坐标系的夹角；
步骤204，利用
Figure GDA0003309673450000085
计算整流回路在旋转坐标系下的输入有功和无功，其中ed和eq为电网电压的d轴分量和q轴分量、id和iq为电网电流的d轴分量和q轴分量；
需要说明的是，步骤201至步骤204可以为通过计算当前时刻逆变器输入的有功功率和无功功率。对于步骤103中根据当前时刻的电网电流、电网电压和角频率值，计算得到当前时刻的负载电流的有功分量的具体方式，可以由设计人员自行设置，只要如DSP芯片的处理器可以计算获取当前时刻的负载电流的有功分量，本实施例对此不做任何限制。
步骤S104：根据直流侧电压，获取当前时刻的直流侧电压反馈。
可以理解的是，在控制辅助回路的补偿电流的过程中，由于线路阻抗和开关损耗的影响以及负载电流变化引起的系统对有功功率需求的变化，都会导致直流侧电容电压的波动，使直流侧电容欠电压甚至过电压，影响了对直流母线电压波动的补偿效果，严重时甚至会危及整流器的可靠运行。
具体的，对于本步骤中根据当前时刻的直流侧电压，获取当前时刻的直流侧电压反馈的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，获取当前时刻的直流侧电压反馈；采用其他方式对直流侧电压进行控制时，当前时刻的直流侧电压反馈的获取方式也可以对应改变，本实施例对此不做任何限制。
步骤S105：根据整流器输入的有功分量、电网电压和电网电流在两相旋转坐标系的变换值和直流侧电压反馈值，获取当前时刻的补偿指令电流。
利用
Figure GDA0003309673450000091
计算直流侧2次谐波功率，其中，Prip为直流侧2次谐波功率；
利用
Figure GDA0003309673450000092
计算所述补偿指令电流；其中，irip得到的补偿指令电流为直流侧二次谐波电流、Udc为直流侧母线电压的直流分量、
Figure GDA0003309673450000093
具体的，对于本步骤中获取当前时刻的补偿电流指令的具体方式，可以由设计人员自行设置，如可以采用上述方式实现，只要如DSP芯片的处理器可以根据当前时刻的电网电压、电网电流、有功分量和直流侧电压反馈和流，本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，由于在电流跟踪补偿控制时，辅助回路会产生一个与二次纹波电流等大、反向的电流来使他们互相抵消，以达到降低直流电压二次纹波的目的，补偿电流对期望电流的跟踪情况直接关系到直流母线电压波动抑制效果。如果采用电流滞环比较控制法，需要将本步骤计算得到的当前时刻的补偿指令电流
Figure GDA0003309673450000094
和当前时刻的实际的补偿电流值iC进行作差计算，并将得到的差值给到滞环比较控制器中，得到相应的PWM调制脉冲。滞环比较控制中由于电流反馈的存在，加快了动态响应速度，增强了抑制环内扰动的能力，控制精度较高，对负载的适应能力强。但开关频率、开关损耗以及控制的精度都受到滞环带环宽的影响，滞环带越窄，控制的精度就越高，开关频率也越高，从而增大了开关损耗。反之，滞环带越宽，控制精度越低，但开关频率降低，从而降低了开关损耗。
也就是说，本步骤之后还可以包括将当前时刻的补偿指令电流与当前时刻的补偿电流之差输出到滞环比较控制器，获取滞环比较控制器输出的PWM调制脉冲，以进行电流跟踪补偿的步骤。对应的，步骤101中不仅可以获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压，还可以获取当前时刻的补偿电流；如处理器可以通过采样电路获取当前时刻的负载电流、电网电压、直流侧电压和补偿电流。
请参考图5，图5为本发明实施例所提供的种基于有源辅助回路的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流结构图。该装置可以包括：
采样获取模块100，用于获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压；
计算模块200，用于利用单相的锁相环，获取所述电网电压对应的所述当前时刻的交流电网的角频率值和相位值；
有功分量计算模块300，用于根据电网电流、电网电压和角频率值和相位值，计算整流器的有功功率；
直流侧电压反馈计算模块400，用于根据直流侧电压，获取当前时刻的直流侧电压反馈；
补偿指令电流计算模块500，用于电网电压、电网电流、有功分量和直流侧电压反馈值，获取所述当前时刻的电流补偿指令。
此外，本发明还提供了一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现如上述实施例所提供的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取方法的步骤。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置及设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本发明直接使用了由整流回路计算得到的功率数值等信息，这使得辅助回路的控制系统结构简单。使得相较于传统算法的单相PWM整流器器，补偿效果更佳，提升了用户体验；此外，本发明还提供了一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的电流补偿指令获取装置及设备，同样具有上述有益效果。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种补偿指令电流获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101.获取当前时刻的电网电压、电网电流和直流侧电压；
S102.利用单相锁相环获取电网电压对应的当前时刻的交流电网的角频率值和相位值；
S103.根据交流电网的角频率值和相位值，构造两相旋转坐标系；根据电网电流、电网电压和两相旋转坐标系计算整流器输入的有功功率和无功功率及电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值；
S104.根据直流侧电压获取当前时刻的直流侧电压反馈；
S105.根据有功功率、电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值、直流侧电压反馈，获取当前时刻的补偿指令电流；
根据电网电压、电网电流在两相旋转坐标系中的数值，计算所述整流器输入的有功功率和无功功率，包括：
利用
Figure FDA0003296664900000011
构造与电网电压和电流相正交的虚拟矢量，其中λ是阻尼系数，ω为电网频率，x(s)、xα(s)和xβ(s)分别为构造前的分量、构造后的α轴分量和β轴分量；
利用
Figure FDA0003296664900000012
构造两相静止坐标系，其中Usm和Ism为电网电压和电流的峰值，
Figure FDA0003296664900000013
为电网电压和电流的相位差；
利用
Figure FDA0003296664900000014
构造两相旋转坐标系，其中α和β分别代表静止坐标系中的α轴分量和β轴分量、d和q分别代表旋转坐标系的d轴分量和q轴分量、θ为静止坐标系和旋转坐标系的夹角；
利用
Figure FDA0003296664900000015
计算整流回路在旋转坐标系下的输入有功和无功，其中，ed和eq为电网电压的d轴分量和q轴分量、id和iq为电网电流的d轴分量和q轴分量；
根据整流回路在旋转坐标系下的输入有功和无功、电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值，获取当前时刻的补偿指令电流，包括：
利用
Figure FDA0003296664900000021
计算直流侧2次谐波功率，其中，Prip为直流侧2次谐波功率；
利用
Figure FDA0003296664900000022
计算补偿指令电流；其中，irip得到的补偿指令电流为直流侧二次谐波电流、Udc为直流侧母线电压的直流分量、
Figure FDA0003296664900000023
2.根据权利要求1所述的补偿指令电流获取方法，其特征在于，根据有功分量和电网电流、电网电压在两相旋转坐标系中的数值，获取当前时刻的补偿指令电流之后，还包括：
将指令电流与所述当前时刻的补偿电流之差输出到滞环比较器，获取滞环比较器输出的PWM调制脉冲，以进行电流跟踪补偿。
3.一种基于权利要求1所述的补偿指令电流获取方法的适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器结构，由整流回路和有源辅助回路两部分构成，其特征在于，整流回路由交流侧电感L、直流母线电容Cd、负载等效电阻RL和功率开关管S1-S4组成，用于确保该整流器运行于单位功率因数；有源辅助回路由功率开关管S5-S6、电感La和电容Ca构成，辅助回路通过向直流母线注入双向电流来降低直流母线的纹波电压。
4.一种基于权利要求1所述的补偿指令电流获取方法的适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取装置，其特征在于，包括：
采样获取模块，用于获取当前时刻的电网电流、电网电压和直流侧电压；
计算模块，用于利用单相的锁相环，获取电网电压对应的当前时刻的交流电网的角频率值和相位值；
有功分量计算模块，用于根据电网电流、电网电压和角频率值和相位值，计算整流器的有功功率；
直流侧电压反馈计算模块，用于根据直流侧电压，获取当前时刻的直流侧电压反馈；
指令电流计算模块，用于根据电网电压、电网电流、有功分量和直流侧电压反馈值，获取当前时刻的电流补偿指令。
5.一种基于权利要求1所述的补偿指令电流获取方法的适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现所述的基于有源辅助回路的单相低纹波PWM整流器的电流补偿指令获取方法的步骤。
6.根据权利要求5所述的一种适用于站用直流系统的单相低纹波PWM整流器的补偿指令电流获取设备，其特征在于，单相低纹波PWM整流器由整流回路和有源辅助回路两部分构成，整流回路由交流侧电感L、直流母线电容Cd、负载等效电阻RL和功率开关管S1-S4组成，用于确保该整流器运行于单位功率因数；有源辅助回路由功率开关管S5-S6、电感La和电容Ca构成，辅助回路通过向直流母线注入双向电流来降低直流母线的纹波电压。
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