CN112653146B - 一种谐波补偿方法、装置、供电系统及空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种谐波补偿方法、装置、供电系统及空调。其中，该方法应用于供电系统，所述供电系统包括电网、光伏设备、变流器、第一负载和第二负载，具体包括：获取所述变流器的容量利用率；在所述容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作。通过本发明，能够实现利用变流器剩余的容量进行谐波补偿，实现充分利用变流器的容量，同时，减小电网输出电能中的谐波，提升了供电质量。

Description

一种谐波补偿方法、装置、供电系统及空调

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，具体而言，涉及一种谐波补偿方法、装置、供电系统及空调。

背景技术

目前，在电子电力领域，为了保证负载的运行，均会设置供电系统为负载供电，随着光伏组件成本大幅度降低，光伏设备被越来越多的应用到负载供电系统。现有的光伏设备先通过多级电力电子装置将电能传输给电网，然后电网再给空调等变频负载供电。为了减少电力电子转换装置的能量损耗，可以采用光伏直流驱动空调等变频负载。

图1为现有光伏直流驱动供电系统的结构图。如图1所示，变流器3的交流侧通过输出滤波器6与电网1的公共连接点PCC连接，其直流侧的电容C与光伏设备以及变频负载共用直流母线。交流负载也连接在电网公共连接点PCC处。该光伏直驱系统有多种工作模式，但是每种工作模式下，变流器都有可能出现未满载运行的情况，导致变流器的容量没有得到充分利用。

针对现有技术中变流器的容量未得到充分利用的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种谐波补偿方法、装置、供电系统及空调，以解决现有技术中变流器的容量未得到充分利用的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种谐波补偿方法，该方法应用于供电系统，所述供电系统包括电网、光伏设备、变流器、第一负载和第二负载，该方法包括：

获取所述变流器的容量利用率；

在所述容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作。

进一步地，获取所述变流器的容量利用率，包括：

检测变流器的交流侧电流和交流侧电压；

计算所述交流侧电流、所述交流侧电压以及功率因数的乘积，获得变流器的当前功率；

计算所述当前功率与所述变流器的额定功率的比值，获得所述容量利用率。

进一步地，在所述容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作，包括：

检测所述电网向第二负载输出的电流中的谐波分量，作为谐波参考信号；

根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数；

根据所述电压控制参数生成脉宽调制信号，以控制所述变流器向电网输出谐波补偿电流。

进一步地，控制所述变流器向电网输出谐波补偿电流后，所述方法还包括：

根据所述谐波参考信号、所述电网电压的相角、所述电流直轴分量的参考值以及所述谐波补偿电流更新所述电压控制参数；

根据更新后的电压控制参数生成脉宽调制信号，以更新所述变流器向电网输出的谐波补偿电流，直至所述谐波补偿电流与所述谐波参考信号大小相同，方向相反。

进一步地，控制所述变流器向电网输出谐波补偿电流的同时，所述方法还包括：

实时更新所述变流器的容量利用率；

在所述容量利用率大于100％时，控制所述谐波参考信号乘以预设系数，以使所述容量利用率降低至小于或等于100％。

进一步地，所述预设系数小于1，且与更新后的容量利用率成负相关。

进一步地，根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数之前，所述方法还包括：

获取电网的公共连接点处的电压采样值；

对所述公共连接点处的电压采样值进行锁相处理，获得电网电压的相角。

进一步地，根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数之前，所述方法还包括：

获取电压参考值；

根据所述电压参考值和所述变流器的直流侧的输出电压生成所述电流直轴分量的参考值。

进一步地，在所述光伏设备参与为第一负载供电的情况下，获取电压参考值，包括：

基于所述变流器的直流侧的输出电压和光伏设备向第一负载输出的电流进行最大功率点跟踪操作，获取所述电压参考值。

进一步地，在所述光伏设备未参与为第一负载供电的情况下，获取电压参考值，包括：

在所述第一负载的运行电压区间内选取预设电压值，作为所述电压参考值。

进一步地，所述预设条件为：所述容量利用率小于100％。

本发明还提供一种谐波补偿装置，用于实现上述谐波补偿方法，该装置包括：

获取模块，用于获取所述变流器的容量利用率；

谐波补偿模块，用于在所述容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作。

进一步地，所述谐波补偿模块包括：

谐波检测单元，用于检测所述电网向第二负载输出的电流中的谐波分量，作为谐波参考信号；

电流控制器，用于根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数；

空间矢量脉宽调制单元SVPWM，用于根据所述电压控制参数生成脉宽调制信号，以控制所述变流器向电网输出谐波补偿电流。

本发明还提供一种供电系统，该供电系统包括上述谐波补偿装置。

本发明还提供一种空调，该空调包括上述供电系统。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述谐波补偿方法。

应用本发明的技术方案，在变流器的容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作，通过变流器剩余的容量进行谐波补偿，实现充分利用变流器的容量，同时，减小电网输出电能中的谐波，提升了供电质量。

附图说明

图1为现有光伏直流驱动供电系统的结构图；

图2为根据本发明实施例的谐波补偿方法的流程图；

图3为根据本发明实施例的谐波补偿方法的框图；

图4为根据本发明实施例的光伏设备未参与为第一负载供电时的谐波补偿方法的框图；

图5为根据本发明实施例的谐波补偿装置的结构图；

图6为根据本发明实施例的谐波补偿模块的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述负载，但这些负载不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同负载区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一负载也可以被称为第二负载，类似地，第二负载也可以被称为第一负载。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例1

本实施例提供一种谐波补偿方法，该方法应用于供电系统，如上文中提及的图1中所示，该供电系统包括电网1、光伏设备2、变流器3、第一负载4和第二负载5，电网1的输出端通过输出滤波器6、变流器3直流侧的两根直流母线连接第一负载4，用于为第一负载供电，光伏设备2的输出端连接至上述两根直流母线上，用于为第一负载4供电，以及将输出的电能馈网。电网1和输出滤波器6之间包括公共连接点PCC，第二负载5接入上述公共连接点PCC。上述第一负载4为变频负载，第二负载5为交流负载。

图2为根据本发明实施例的谐波补偿方法的流程图，如图2所示，该方法包括：

S101，获取变流器的容量利用率。

上述供电系统共有五种工作模式，具体包括：一、电网不供电，仅通过光伏设备为第一负载供电，但是光伏设备输出的电能不馈网；二、电网不为第一负载供电，光伏设备为第一负载供电的同时还馈电给电网；三、电网和光伏设备同时为第一负载供电；四、第一负载不工作，光伏设备输出的电能全部馈网；五、光伏设备不供电，仅通过电网为第一负载供电。在上述五种模式下，变流器有可能出现未满载运行的情况，导致变流器的容量有剩余，没有得到充分利用。因此，为了将变流器的容量剩余容量利用起来，首先判断获取变流器的容量利用率，以便判断变流器是否在额定功率下运行。

S102，在变流器的容量利用率满足预设条件时，利用变流器进行谐波补偿操作。

在电网对外供电时，会存在一定的谐波，影响电能质量，为了将这一部分谐波消除，在所述容量利用率满足预设条件，表明变流器没有满载运行时，利用变流器剩余的容量进行谐波补偿操作。

本实施例的谐波补偿方法，在变流器的容量利用率满足预设条件时，利用变流器进行谐波补偿操作，能够实现利用变流器剩余的容量进行谐波补偿，实现充分利用变流器的容量，同时，减小电网输出电能中的谐波，提升了供电质量。

具体地，在本实施例中，所述预设条件为，变流器的容量利用率小于100％。

实施例2

本实施例提供另一种谐波补偿方法，变流器的容量利用率为变流器的当前功率与其额定功率的比值，而变流器的功率可以通过其交流侧输入的电流和电压计算出，因此，上述步骤S101，包括：检测变流器的交流侧电流和交流侧电压；计算变流器的交流侧电流、交流侧电压以及功率因数的乘积，获得变流器的当前功率；计算变流器的当前功率与变流器的额定功率的比值，获得变流器的容量利用率。

图3为根据本发明实施例的谐波补偿方法的框图，为了根据电网输出电能中的实际谐波情况进行谐波补偿，如图3所示，在变流器的容量利用率满足预设条件时，利用变流器进行谐波补偿操作，具体包括：通过谐波检测单元201，检测电网向第二负载输出的电流中的谐波分量，作为谐波参考信号Iref_abc；通过电流控制单元202根据谐波参考信号Iref_abc、电网电压的相角θg以及电流直轴分量的参考值Id_ref生成电压控制参数Uα、Uβα；通过空间矢量脉宽调制单元SVPWM根据电压控制参数Uα、Uβ生成脉宽调制信号，以控制变流器向电网输出谐波补偿电流Icon_abc。

为了实现抵消掉谐波参考信号Iref_abc，如图3所示，控制变流器向电网输出谐波补偿电流Icon_abc后，该方法还包括：根据谐波参考信号Iref_abc、电网电压的相角θg、电流直轴分量的参考值Id_ref以及谐波补偿电流Icon_abc更新电压控制参数Uα、Uβ；根据更新后的电压控制参数Uα、Uβ生成脉宽调制信号，以更新变流器向电网输出的谐波补偿电流Icon_abc，实现跟踪调节变流器向电网输出的谐波补偿电流Icon_abc，直至谐波补偿电流Icon_abc与谐波参考信号Iref_abc大小相同，方向相反，其中，方向相反具体是指，如果谐波分量为由公共连接点PCC流向第二负载，则谐波补偿电流Icon_abc由变流器流向公共连接点PCC。

在进行谐波补偿的过程中，变频负载的负荷量有可能会增大，变频负载一端需要更多的电量供给，使变流器的容量利用率提高，由于参与了谐波补偿，导致原本的容量利用率为100％，在变流器的容量利用率进一步提高后，将导致变流器的容量利用率大于100％，此时，需要限制谐波补偿电流Icon_abc，使变流器的容量利用率恢复到到100％，因此，为了实现在变频负载的负荷量增大后，限制谐波补偿电流Icon_abc，控制变流器向电网输出谐波补偿电流Icon_abc的同时，上述方法还包括：实时更新变流器的容量利用率；在变流器的容量利用率大于100％时，控制谐波参考信号Iref_abc乘以预设系数，以降低变流器的谐波补偿电流Icon_abc，使容量利用率降低至小于或等于100％。上述预设系数小于1，且与更新后的容量利用率成负相关，即更新后的容量利用率越大，上述预设系数越小，从而使谐波补偿电流Icon_abc更小，使更多的容量用于为第一负载供电。

根据上文所述，生成电压控制参数Uα、Uβ时，需要用到电网电压的相角θg，因此，在根据谐波参考信号Iref_abc、电网电压的相角θg以及电流直轴分量的参考值Id_ref生成电压控制参数Uα、Uβ之前，上述方法还包括：获取电网的公共连接点处的电压采样值Upcc_abc；通过PLL锁相环203对公共连接点处的电压采样值Upcc_abc进行锁相处理，获得电网电压的相角θg。

生成电压控制参数Uα、Uβ时，还需要用到电流直轴分量的参考值Id_ref，因此，根据谐波参考信号Iref_abc、电网电压的相角θg以及电流直轴分量的参考值Id_ref生成电压控制参数Uα、Uβ之前，上述方法还包括：获取电压参考值Udc_ref；根据电压参考值Udc_ref和变流器的直流侧的输出电压Udc生成电流直轴分量的参考值Id_ref。

在光伏设备参与为第一负载供电的情况下，如图3所示，通过最大功率点跟踪器MPPT，基于变流器的直流侧的输出电压Udc和光伏设备向第一负载输出的电流I_PV_dc进行最大功率点跟踪操作，获取电压参考值Udc_ref。

图4为根据本发明实施例的光伏设备未参与为第一负载供电时的谐波补偿方法的框图，如图4所示，在光伏设备未参与为第一负载供电的情况下，在第一负载的运行电压区间内选取预设电压值，作为电压参考值Udc_ref。

实施例3

本实施例提供一种谐波补偿装置，用于实现上述实施例的谐波补偿方法，图5为根据本发明实施例的谐波补偿装置的结构图，如图5所示，该装置包括：

获取模块10，用于获取变流器的容量利用率。上文所述的供电系统共有五种工作模式，具体包括：一、电网不供电，仅通过光伏设备为第一负载供电，但是光伏设备输出的电能不馈网；二、电网不为变频负载供电，光伏设备为第一负载供电的同时还馈电给电网；三、电网和光伏设备同时为第一负载供电；四、第一负载不工作，光伏设备输出的电能全部馈网；五、光伏设备不供电，仅通过电网给第一负载供电。在上述五种模式下，变流器有可能出现未满载运行的情况，导致变流器的容量有剩余，没有得到充分利用。因此，为了将变流器的容量剩余容量利用起来，首先判断获取变流器的容量利用率，以便判断变流器是否在额定功率下运行。

谐波补偿模块20，用于在容量利用率满足预设条件时，利用变流器进行谐波补偿操作。在电网对外供电时，会存在一定的谐波，影响电能质量，为了将这一部分谐波消除，在容量利用率满足预设条件，表明变流器没有满载运行时，利用变流器剩余的容量进行谐波补偿操作。

本实施例的谐波补偿装置，通过获取模块10，获取变流器的容量利用率，在变流器的容量利用率满足预设条件时，通过谐波补偿模块20利用变流器进行谐波补偿操作，能够实现利用变流器剩余的容量进行谐波补偿，实现充分利用变流器的容量，同时，减小电网输出电能中的谐波，提升了供电质量。

实施例4

本实施例提供另一种谐波补偿装置，图6为根据本发明实施例的谐波补偿模块的结构图，如图6所示，上述谐波补偿模块20包括：

谐波检测单元201，用于检测所述电网向第二负载输出的电流中的谐波分量，作为谐波参考信号；电流控制器202，用于根据谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数；空间矢量脉宽调制单元SVPWM，用于根据电压控制参数生成脉宽调制信号，以控制变流器向电网输出谐波补偿电流。

为了实现抵消掉谐波参考信号Iref_abc，谐波补偿模块20还用于：根据谐波参考信号Iref_abc、电网电压的相角θg、电流直轴分量的参考值Id_ref以及谐波补偿电流Icon_abc更新电压控制参数Uα、Uβ；根据更新后的电压控制参数Uα、Uβ生成脉宽调制信号，以更新变流器向电网输出的谐波补偿电流Icon_abc，实现跟踪调节变流器向电网输出的谐波补偿电流Icon_abc，直至谐波补偿电流Icon_abc与谐波参考信号Iref_abc大小相同，方向相反。

在进行谐波补偿的过程中，变频负载的负荷量有可能会增大，需要更多的电量供给，此时需要使变流器的容量利用率会提高，由于参与了谐波补偿，导致原本的容量利用率为100％，在变流器的容量利用率进一步提高后，将导致变流器的容量利用率大于100％，此时，需要限制谐波补偿电流Icon_abc，使变流器的容量利用率回复到100％，因此，为了实现在变频负载的负荷量增大后，限制谐波补偿电流Icon_abc，控制变流器向电网输出谐波补偿电流Icon_abc的同时，上述获取模块10还用于实时更新变流器的容量利用率；上述谐波检测单元201在变流器的容量利用率大于100％时，控制谐波参考信号Iref_abc乘以预设系数，以降低变流器的谐波补偿电流Icon_abc，使容量利用率降低至小于或等于100％。上述预设系数小于1，且与更新后的容量利用率成负相关，即更新后的容量利用率越大，上述预设系数越小，从而使谐波补偿电流Icon_abc更小，使更多的容量用于为第一负载供电。

根据上文所述，生成电压控制参数Uα、Uβ时，需要用到电网电压的相角θg，因此，如图5所示，上述谐波补偿模块20还包括：PLL锁相环203，用于获取电网的公共连接点处的电压采样值Upcc_abc；并对公共连接点处的电压采样值Upcc_abc进行锁相处理，获得电网电压的相角θg。

生成电压控制参数Uα、Uβ时，还需要用到电流直轴分量的参考值Id_ref，因此，如图5所示，上述谐波补偿模块2还包括：电压控制器204，用于获取电压参考值Udc_ref；并根据电压参考值Udc_ref和变流器的直流侧的输出电压Udc生成电流直轴分量的参考值Id_ref。

在光伏设备参与为第一负载供电的情况下，如图5所示，上述谐波补偿模块2还包括：最大功率点跟踪器MPPT，用于基于变流器的直流侧的输出电压Udc和光伏设备向第一负载输出的电流I_PV_dc进行最大功率点跟踪操作，获取电压参考值Udc_ref。

实际应用中，还存在光伏设备未参与为第一负载供电的情况，因此，如图5所示，上述谐波补偿模块2还包括：设定单元205，用于在光伏设备未参与为第一负载供电的情况下，在第一负载的运行电压区间内选取预设电压值，作为电压参考值Udc_ref。

实施例5

本实施例提供另一种谐波补偿方法，下面以第一负载为变频空调为例，详细说明本实施例。

上文中提及的图1中的光伏直流驱动供电系统有五种工作模式，在第一种模式下，光伏输出的电能全部输出至变频空调。此时，变流器仅用于维持直流侧电压稳定，其容量利用率非常低。因此，可利用剩余的容量用来补偿电网输出电能中的谐波成分。

图2为根据本发明实施例的谐波补偿装置的结构框图。在光伏设备入工作，为变频空调供电，因此，变流器直流侧电压外环调节的参考电压是由光伏设备中的最大功率点跟踪控制器MPPT提供的。电压外环结合电流内环来稳定直流侧的电容C两端电压。为了充分利用变流器的容量，首先需要计算其容量利用率。然后根据容量利用率来判断是否启动变流器的谐波补偿功能。

谐波补偿模块主要包含谐波检测模块和电流控制器。图2中的谐波检测模块是用来检测负荷中的谐波成分，然后将其作为谐波参考信号Iref_abc送入电流控制器中。谐波检测模块和电流控制器中所需的相位信息都是由锁相环提供。电流控制器用于跟踪谐波参考信号Iref_abc，使得变流器输出相应的谐波补偿电流Icon_abc，从而补偿电网输出电能中的谐波成分。为了实现对谐波参考信号Iref_abc的无静差跟踪，电流控制器采用PI控制并联重复控制的策略。由于受变流器容量限制，需要对谐波参考信号Iref_abc进行限幅。控制是否进行限幅的依据是变流器的容量利用率是否超过100％，即通过限制谐波参考信号Iref_abc的幅度，使变流器的容量利用率总是处于100％以下。

第二种工作模式下，电网不为变频空调供电，光伏设备为变频空调供电的同时，还馈电给电网。这种情况下，变流器的容量利用率跟光伏输出的电量和变频空调消耗的电量均有关。在变频空调负荷恒定的情况下，光伏输出的电量越多，就有更多的余电可以馈网。变流器的容量利用率也就越高(但是不超过100％)，可用于谐波补偿的剩余容量就越少。在光伏输出电量一定的情况下，满足变频空调负荷所需的电量越多，馈给电网的电量就越少。变流器的容量利用率也就越低，可用于谐波补偿的容量就越多。在第二种工作模式下，谐波补偿的策略与第一种模式下相同。

第三种工作模式下，电网和光伏发电设备同时给空调负荷供电。与第二种工作模式类似，变流器的可用于谐波补偿的容量与光伏设备输出的电量和变频空调消耗的电量相关。在第二种工作模式下，谐波补偿的策略也与前两种模式下相同。

第四种工作模式下，变频空调不工作，光伏输出的电量全部馈给电网。变流器的容量利用率跟光伏设备输出的电量相关，光伏设备输出的电量越多，馈网电量就越多，而变流器的容量利用率也就越高，可用于谐波补偿的容量就越少。当变流器的容量利用率为100％(处于额定功率)时，可利用的容量几乎为零。第四种工作模式下的谐波补偿的策略与前面三种工作模式下均相同。

第五种工作模式下，光伏设备不发电，仅由电网为变频空调供电。变流器的可用于谐波补偿的容量与变频空调消耗的电量相关。变频空调负荷的越高，变流器的容量利用率就也高，可用于谐波补偿的容量就越少，当变流器容量利用率达到100％时，变流器处于额定功率，没有可用于谐波补偿的容量。该工作模式下，光伏设备不输出电量，变流器处于整流模式下，其系统控制策略与前面四种工作模式下的控制策略是不同的。

对于第五种工作模式，光伏设备不输出电能，仅由电网为变频空调供电。图3为光伏设备不参与供电时的谐波补偿控制框图，与前述四种工作模式下不同的是：由于光伏设备不发电，电压外环的参考电压是根据变频空调的运行电压范围直接给定的，不是由最大功率点跟踪控制器MPPT生成的。除此之外，其谐波补偿模块的其他部分的工作过程与前述四种模式下是相同的。

在第五种工作模式下，变流器可用于谐波补偿的容量是由变频空调的负荷决定的。变频空调的负荷越大，变流器容量利用率就越高，可用于补偿谐波的容量就越少，当空调负荷处于额定功率下，变流器可用于补偿谐波的容量几乎为零。为了保证变流器容量利用率不超出额定范围，同样需要对谐波参考信号Iref_abc进行限幅。

综上所述，通过本实施例的方法，在任何工作模式下，变流器的容量都被充分利用，此外，除了保证变流器的容量被充分利用外，还可以补偿电网公共连接点处输出的电能中的谐波成分，改善电网提供的电能质量。

实施例6

本实施例提供一种供电系统，该供电系统包括上述谐波补偿装置，用于利用变流器的剩余容量实现谐波补偿，提高变流器的利用率的同时改善电网供电质量。

实施例7

本实施例提供一种空调，该空调包括实施例6中的供电系统，用于提升变流器的利用率和改善电网供电质量，进而提高空调的性能。

实施例8

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述谐波补偿方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种谐波补偿方法，其特征在于，所述方法应用于供电系统，所述供电系统包括电网、光伏设备、变流器、第一负载和第二负载，所述方法包括：

获取所述变流器的容量利用率；

在所述容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作，其中，所述预设条件为：所述容量利用率小于100％；

根据谐波参考信号、电网电压的相角、电流直轴分量的参考值以及谐波补偿电流更新电压控制参数；

根据更新后的电压控制参数生成脉宽调制信号，以更新所述变流器向电网输出的谐波补偿电流，直至所述谐波补偿电流与所述谐波参考信号大小相同，方向相反。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述变流器的容量利用率，包括：

检测变流器的交流侧电流和交流侧电压；

计算所述交流侧电流、所述交流侧电压以及功率因数的乘积，获得变流器的当前功率；

计算所述当前功率与所述变流器的额定功率的比值，获得所述容量利用率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作，包括：

检测所述电网向第二负载输出的电流中的谐波分量，作为谐波参考信号；

根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数；

根据所述电压控制参数生成脉宽调制信号，以控制所述变流器向电网输出谐波补偿电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述变流器向电网输出谐波补偿电流的同时，所述方法还包括：

实时更新所述变流器的容量利用率；

在所述容量利用率大于100％时，控制所述谐波参考信号乘以预设系数，以使所述容量利用率降低至小于或等于100％。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设系数小于1，且与更新后的容量利用率成负相关。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数之前，所述方法还包括：

获取电网的公共连接点处的电压采样值；

对所述公共连接点处的电压采样值进行锁相处理，获得电网电压的相角。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数之前，所述方法还包括：

获取电压参考值；

根据所述电压参考值和所述变流器的直流侧的输出电压生成所述电流直轴分量的参考值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述光伏设备参与为第一负载供电的情况下，获取电压参考值，包括：

基于所述变流器的直流侧的输出电压和光伏设备向第一负载输出的电流进行最大功率点跟踪操作，获取所述电压参考值。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述光伏设备未参与为第一负载供电的情况下，获取电压参考值，包括：

在所述第一负载的运行电压区间内选取预设电压值，作为所述电压参考值。

10.一种谐波补偿装置，用于实现权利要求1至9中任一项所述的谐波补偿方法，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述变流器的容量利用率；

谐波补偿模块，用于在所述容量利用率满足预设条件时，利用所述变流器进行谐波补偿操作，根据谐波参考信号、电网电压的相角、电流直轴分量的参考值以及谐波补偿电流更新电压控制参数，根据更新后的电压控制参数生成脉宽调制信号，以更新所述变流器向电网输出的谐波补偿电流，直至所述谐波补偿电流与所述谐波参考信号大小相同，方向相反，其中，所述预设条件为：所述容量利用率小于100％。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述谐波补偿模块包括：

谐波检测单元，用于检测所述电网向第二负载输出的电流中的谐波分量，作为谐波参考信号；

电流控制器，用于根据所述谐波参考信号、电网电压的相角以及电流直轴分量的参考值生成电压控制参数；

空间矢量脉宽调制单元SVPWM，用于根据所述电压控制参数生成脉宽调制信号，以控制所述变流器向电网输出谐波补偿电流。

12.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括权利要求10或11所述的谐波补偿装置。

13.一种空调，其特征在于，所述空调包括权利要求12所述的供电系统。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。

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