CN115684719A - 一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法及系统 - Google Patents

一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法及系统 Download PDF

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CN115684719A CN202310000728.3A CN202310000728A CN115684719A CN 115684719 A CN115684719 A CN 115684719A CN 202310000728 A CN202310000728 A CN 202310000728A CN 115684719 A CN115684719 A CN 115684719A
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苏永春
谌艳红
陶翔
程思萌
叶钟海
周煦光
戈田平
王爱民
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Abstract

本发明公开一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法及系统，包括：假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率。全面考虑扰动分量与频率耦合谐波之间、频率耦合谐波之间的频率耦合效应，实现了新能源并网系统频率耦合谐波的准确分析。

Description

一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法及系统
技术领域
本发明属于电力自动化技术领域，尤其涉及一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法及系统。
背景技术
并网系统作为新能源并网的关键接口设备，其应用规模也在快速提升。然而，并网系统自身的非线性、高频离散性、多时间尺度控制等特征导致输出电流中存在成分丰富、频带范围宽的谐波分量。其中，由于非线性控制环节的作用，当并网点存在特定频率的背景谐波扰动时，并网系统还会产生一系列与输入扰动频率、采样和开关频率、基波频率等分量相关的耦合频率分量，这些耦合谐波分量产生机理复杂，治理困难，造成的一系列电能质量与稳定性问题是国内外研究的热点问题。
目前的新能源并网系统耦合谐波分析方法主要分为两类：1）时域仿真法，该方法通过建立精确的新能源并网系统仿真模型，通过仿真的手段来分析特定参数下并网系统的谐波输出特性。但该方法存在谐波产生机理不清晰、分析效率低、难以给出理论指导等缺点。2）数学建模法，包括模态分析法、阻抗分析法、对称谱分析法等。然而，现有的新能源并网系统耦合谐波数学建模分析方法多以定性研究为主，建模时割裂地考虑并网系统各个控制环节产生的耦合谐波与输入扰动分量之间的频率耦合关系，同时忽略了不同控制环节产生的耦合谐波内部的频率耦合效应，由此造成新能源并网系统耦合谐波分析方法的不精确，难以全面反映并网系统各个控制环节（尤其是PWM调制、A/D采样等非线性环节）耦合谐波的产生机理及其影响规律。
发明内容
本发明提供一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法及系统，用于解决忽略了不同控制环节产生的耦合谐波内部的频率耦合效应，造成新能源并网系统耦合谐波分析不精确的技术问题。
第一方面，本发明提供一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法，包括：
假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率，其中，计算各频次宽频带耦合谐波的幅值的表达式为：
Figure 863320DEST_PATH_IMAGE002
，
式中，
Figure 977907DEST_PATH_IMAGE003
为宽频带耦合谐波的幅值，
Figure 509513DEST_PATH_IMAGE004
为采样角频率，
Figure 229208DEST_PATH_IMAGE005
为虚数符号，
Figure 70125DEST_PATH_IMAGE006
为整体角 频率，
Figure 672007DEST_PATH_IMAGE007
为第一类贝塞尔函数，
Figure 256572DEST_PATH_IMAGE008
为基波调制信号的幅值，
Figure 643823DEST_PATH_IMAGE010
为第一类贝塞尔函数，
Figure 655641DEST_PATH_IMAGE011
为扰动 调制信号的幅值，
Figure 682503DEST_PATH_IMAGE012
为虚数符号的n 0 +n p 次方，
Figure 70759DEST_PATH_IMAGE013
为耦合谐波系数，
Figure 296204DEST_PATH_IMAGE014
为任意边带系数，
Figure 495235DEST_PATH_IMAGE015
为 基波调制信号的角频率，
Figure 71710DEST_PATH_IMAGE016
为任意边带系数，
Figure 998078DEST_PATH_IMAGE017
为扰动调制信号的角频率。
第二方面，本发明提供一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统，包括：
设置模块，配置为假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
叠加模块，配置为将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
计算模块，配置为根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率，其中，计算各频次宽频带耦合谐波的幅值的表达式为：
Figure 281291DEST_PATH_IMAGE018
，
式中，
Figure 900492DEST_PATH_IMAGE003
为宽频带耦合谐波的幅值，
Figure 469924DEST_PATH_IMAGE004
为采样角频率，
Figure 465561DEST_PATH_IMAGE005
为虚数符号，
Figure 400019DEST_PATH_IMAGE019
为整体角 频率，
Figure 393383DEST_PATH_IMAGE020
为第一类贝塞尔函数，
Figure 678871DEST_PATH_IMAGE021
为基波调制信号的幅值，
Figure 697774DEST_PATH_IMAGE010
为第一类贝塞尔函数，
Figure 17897DEST_PATH_IMAGE011
为扰动 调制信号的幅值，
Figure 978899DEST_PATH_IMAGE012
为虚数符号的n 0 +n p 次方，
Figure 486104DEST_PATH_IMAGE022
为耦合谐波系数，
Figure 761228DEST_PATH_IMAGE014
为任意边带系数，
Figure 686589DEST_PATH_IMAGE015
为 基波调制信号的角频率，
Figure 818493DEST_PATH_IMAGE016
为任意边带系数，
Figure 78574DEST_PATH_IMAGE017
为扰动调制信号的角频率。
第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法的步骤。
第四方面，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，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例的新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法的步骤。
本申请的一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法及系统，全面考虑扰动分量与频率耦合谐波之间、频率耦合谐波之间的频率耦合效应，实现了新能源并网系统频率耦合谐波的准确分析，可为高比例新能源并网系统的宽频带振荡问题的分析与治理提供理论基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的又一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法的流程图；
图3为本发明一实施例提供的一具体实施例的谐波功率子模块的结构图；
图4为本发明一实施例提供的一具体实施例的新能源并网系统的宽频带耦合谐波计算结果和仿真结果对比图；
图5为本发明一实施例提供的一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统的结构框图；
图6是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
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作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。
实施例一
请参阅图1，其示出了本申请的一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法的流程图。
如图1所示，本发明实现新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析的方法具体包括步骤S101-步骤S103。
步骤S101，假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
步骤S102，将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
步骤S103，根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率。
在本实施例中，计算各频次宽频带耦合谐波的幅值的表达式为：
Figure 688546DEST_PATH_IMAGE018
，
式中，
Figure 920945DEST_PATH_IMAGE003
为宽频带耦合谐波的幅值，
Figure 708903DEST_PATH_IMAGE004
为采样角频率，
Figure 721859DEST_PATH_IMAGE005
为虚数符号，
Figure 135522DEST_PATH_IMAGE006
为整体角 频率，
Figure 222427DEST_PATH_IMAGE007
为第一类贝塞尔函数，
Figure 696134DEST_PATH_IMAGE008
为基波调制信号的幅值，
Figure 413029DEST_PATH_IMAGE010
为第一类贝塞尔函数，
Figure 630384DEST_PATH_IMAGE011
为扰动 调制信号的幅值，
Figure 634112DEST_PATH_IMAGE012
为虚数符号的n 0 +n p 次方，
Figure 216403DEST_PATH_IMAGE013
为耦合谐波系数，
Figure 672792DEST_PATH_IMAGE014
为任意边带系数，
Figure 444571DEST_PATH_IMAGE015
为 基波调制信号的角频率，
Figure 302805DEST_PATH_IMAGE016
为任意边带系数，
Figure 118314DEST_PATH_IMAGE017
为扰动调制信号的角频率。
综上，本申请的方法，全面考虑扰动分量与频率耦合谐波之间、频率耦合谐波之间的频率耦合效应，实现了新能源并网系统频率耦合谐波的准确分析，可为高比例新能源并网系统的宽频带振荡问题的分析与治理提供理论基础。
实施例二
本发明第二实施例也提出一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法，所述新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法通过软件和/或硬件来实现，所述方法具体包括步骤S201-步骤S203。
如图2所示，步骤S201、设置需要分析的扰动频率信号，采样频率信号，三角载波信号，基波信号的频率、幅值和相位。
在本实施例中，新能源并网系统的模/数采样环节是一个产生频率耦合谐波的模块，该环节能够将连续信号转换为离散信号，以电压采样过程为例，假设仅包含基波分量的输入电压信号是一个余弦信号，其表达式如下：
Figure 265262DEST_PATH_IMAGE023
，
式中，
Figure 558840DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 287893DEST_PATH_IMAGE025
和
Figure 274303DEST_PATH_IMAGE026
分别为基波电压信号的幅值、基波电压信号角频率和基波电压信 号初始相角。类似地，电流信号同样可以假设为一个余弦信号。
同理，假设具有任意幅值、频率的扰动电压信号是一个余弦信号，其表达式如下：
Figure 908547DEST_PATH_IMAGE027
，
式中，
Figure 5816DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 573064DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 746687DEST_PATH_IMAGE030
分别为扰动信号的幅值、扰动信号的角频率和扰动信号的初始相 角。
新能源并网系统的PWM环节是另一个产生频率耦合谐波的模块。如图3所示，该模 块将基波调制信号
Figure 664964DEST_PATH_IMAGE031
与PWM载波信号
Figure 503608DEST_PATH_IMAGE032
进行对比，生成幅值为0或者1的占空比信号
Figure 190941DEST_PATH_IMAGE033
来 控制新能源并网系统的开关器件。假设仅包含基波的调制信号是一个余弦信号，其表达式 如下：
Figure 784733DEST_PATH_IMAGE034
，
式中，
Figure 672530DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 377181DEST_PATH_IMAGE036
和
Figure 122283DEST_PATH_IMAGE037
分别为仅包含基波的调制信号的幅值、仅包含基波的调制信号的角 频率和仅包含基波的调制信号的初始相角。
同理，假设背景谐波小扰动信号进入控制环节后对调制信号产生干扰，产生的包含扰动频率的调制信号同样是一个余弦信号，其表达式如下：
Figure 621398DEST_PATH_IMAGE038
，
式中，
Figure 514267DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 242183DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 107371DEST_PATH_IMAGE041
分别为包含扰动频率的调制信号的幅值，包含扰动频率的调制信号 角频率和包含扰动频率的调制信号初始相角。
步骤S202、考虑基波信号与扰动信号的叠加，得到扰动信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式。
在本实施例中，扰动信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频 域表达式
Figure 777387DEST_PATH_IMAGE042
的求解过程如下：
对于表达式为
Figure 157552DEST_PATH_IMAGE043
的输入电压信号，经过模/数采样环节后得到的电压 信号
Figure 938426DEST_PATH_IMAGE044
的表达式如下：
Figure 658121DEST_PATH_IMAGE045
，
式中，
Figure 249770DEST_PATH_IMAGE046
为采样时间间隔，
Figure 851653DEST_PATH_IMAGE047
为采样角频率，n为采样边带系数，
Figure 701797DEST_PATH_IMAGE048
为任意时间,
Figure 72736DEST_PATH_IMAGE049
为 虚数符号。因此，电压和电流的扰动信号经过模/数采样模块后会产生角频率为
Figure 287816DEST_PATH_IMAGE050
的一系列频率耦合谐波分量。
进一步地，当基波调制信号
Figure 862148DEST_PATH_IMAGE051
和扰动调制信号
Figure 515984DEST_PATH_IMAGE052
叠加 后进行PWM调制，产生的占空比波形的傅里叶级数展开式如下：
Figure 741429DEST_PATH_IMAGE053
，
式中，
Figure 127411DEST_PATH_IMAGE047
为采样角频率，
Figure 703885DEST_PATH_IMAGE054
为耦合谐波系数，
Figure 378056DEST_PATH_IMAGE055
为PWM载波初相角，
Figure 723586DEST_PATH_IMAGE057
、
Figure 342787DEST_PATH_IMAGE059
和
Figure 344241DEST_PATH_IMAGE061
分别为 扰动调制信号的幅值、角频率和相位；
Figure 808720DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 25069DEST_PATH_IMAGE065
和
Figure 815170DEST_PATH_IMAGE067
分别为基波调制信号的幅值，角频率和相 位，
Figure 38341DEST_PATH_IMAGE068
为虚数符号，
Figure 572091DEST_PATH_IMAGE069
为任意角频率，
Figure 892214DEST_PATH_IMAGE070
为任意时间。
由此实现步骤S202中占空比波形频域表达式的准确计算。
步骤S203、对新能源并网系统模/数采样环节和PWM调制环节产生的频率耦合谐波进行分析，揭示频率耦合谐波的幅值和频率产生规律。
考虑图3中PWM载波信号
Figure 338370DEST_PATH_IMAGE071
的采样角频率为
Figure 314416DEST_PATH_IMAGE072
，初相角为
Figure 386277DEST_PATH_IMAGE073
。系统中的谐波电压扰 动信号为
Figure 560907DEST_PATH_IMAGE074
。进一步地，根据占空比波形的傅里叶级数展开式，可实现对新能 源并网系统的采样过程、PWM调制过程等非线性环节产生的宽频带耦合谐波频率分量进行 分析。具体包括：
由采样后的电压信号的表达式可知，新能源并网系统的采样过程将产生频率为
Figure 692811DEST_PATH_IMAGE075
的一系列频率耦合谐波。
由占空比波形的傅里叶级数展开式可知，新能源并网系统的PWM调制过程将产生 频率为
Figure 438044DEST_PATH_IMAGE075
，
Figure 516858DEST_PATH_IMAGE076
的一系列频率耦合谐波。具体来看，在1.5倍开 关频率以内，由f p 扰动信号引起的耦合谐波频率主要为
Figure DEST_PATH_IMAGE077
、
Figure 342732DEST_PATH_IMAGE078
、
Figure DEST_PATH_IMAGE079
和
Figure 114379DEST_PATH_IMAGE080
这几类。
进一步地，根据占空比波形的傅里叶级数展开式，利用傅里叶反变换可以计算获得各频次宽频带耦合谐波的幅值，幅值计算方法如下：
Figure 609558DEST_PATH_IMAGE081
，
式中，
Figure 288801DEST_PATH_IMAGE003
为宽频带耦合谐波的幅值，
Figure 172443DEST_PATH_IMAGE004
为采样角频率，
Figure 583833DEST_PATH_IMAGE005
为虚数符号，
Figure 552926DEST_PATH_IMAGE019
为整体角 频率，
Figure 786592DEST_PATH_IMAGE007
为第一类贝塞尔函数，
Figure 524741DEST_PATH_IMAGE008
为基波调制信号的幅值，
Figure 169349DEST_PATH_IMAGE010
为第一类贝塞尔函数，
Figure 829001DEST_PATH_IMAGE011
为扰动 调制信号的幅值，
Figure 584467DEST_PATH_IMAGE012
为虚数符号的n 0 +n p 次方，
Figure 459013DEST_PATH_IMAGE013
为耦合谐波系数，
Figure 274522DEST_PATH_IMAGE014
为任意边带系数，
Figure 155891DEST_PATH_IMAGE015
为 基波调制信号的角频率，
Figure 715048DEST_PATH_IMAGE016
为任意边带系数，
Figure 427789DEST_PATH_IMAGE017
为扰动调制信号的角频率。
如图4所示，对于设定扰动频率
Figure 430511DEST_PATH_IMAGE082
,载波频率
Figure DEST_PATH_IMAGE083
的实施例，根据上述新 能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法，可以解析得到基波信号叠加任意频率扰动信号 后，经模/数采样和PWM调制过程产生的宽频带耦合谐波的幅值和频率，从而可实现宽频带 耦合谐波的准确分析。通过仿真实例，可以看出：仿真结果和所提的新能源并网系统宽频带 耦合谐波分析结果能够很好地吻合，证明了本发明所提一种新能源并网系统的宽频带耦合 谐波分析方法的正确性。
综上所述，本申请全面考虑扰动分量与频率耦合谐波之间、频率耦合谐波之间的频率耦合效应，提出新能源并网系统频率耦合谐波的定量分析方法，实现新能源并网系统频率耦合谐波的准确分析，可为高比例新能源并网系统的宽频带振荡问题的分析与治理提供理论基础。
实施例三
请参阅图5，其示出了本申请的一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统的结构框图。
如图5所示，宽频带耦合谐波分析系统200，包括设置模块210、叠加模块220以及计算模块230。
其中，设置模块210，配置为假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
叠加模块220，配置为将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
计算模块230，配置为根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率，其中，计算各频次宽频带耦合谐波的幅值的表达式为：
Figure 595913DEST_PATH_IMAGE018
，
式中，
Figure 693182DEST_PATH_IMAGE003
为宽频带耦合谐波的幅值，
Figure 804970DEST_PATH_IMAGE004
为采样角频率，
Figure 962282DEST_PATH_IMAGE005
为虚数符号，
Figure 818243DEST_PATH_IMAGE019
为整体角 频率，
Figure 719203DEST_PATH_IMAGE020
为第一类贝塞尔函数，
Figure 672115DEST_PATH_IMAGE021
为基波调制信号的幅值，
Figure 751061DEST_PATH_IMAGE010
为第一类贝塞尔函数，
Figure 94317DEST_PATH_IMAGE011
为扰动 调制信号的幅值，
Figure 533389DEST_PATH_IMAGE012
为虚数符号的n 0 +n p 次方，
Figure 75229DEST_PATH_IMAGE022
为耦合谐波系数，
Figure 839923DEST_PATH_IMAGE014
为任意边带系数，
Figure 217945DEST_PATH_IMAGE015
为 基波调制信号的角频率，
Figure 663970DEST_PATH_IMAGE016
为任意边带系数，
Figure 325896DEST_PATH_IMAGE017
为扰动调制信号的角频率。
应当理解，图5中记载的诸模块与图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图5中的诸模块，在此不再赘述。
实施例四
在另一些实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述任意方法实施例中的新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法；
作为一种实施方式，本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：
假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率。
计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统的使用所创建的数据等。此外，计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器，还可以包括存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
图6是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该设备包括：一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括：输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息，以及产生与新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
作为一种实施方式，上述电子设备应用于新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统中，用于客户端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：
假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率。
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 (6)

1.一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法，其特征在于，包括：
假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率，其中，计算各频次宽频带耦合谐波的幅值的表达式为：
Figure 463833DEST_PATH_IMAGE002
，
式中，
Figure 912132DEST_PATH_IMAGE003
为宽频带耦合谐波的幅值，
Figure 223028DEST_PATH_IMAGE004
为采样角频率，
Figure 634548DEST_PATH_IMAGE005
为虚数符号，
Figure 980079DEST_PATH_IMAGE006
为整体角频率，
Figure 333700DEST_PATH_IMAGE007
为第一类贝塞尔函数，
Figure 866313DEST_PATH_IMAGE008
为基波调制信号的幅值，
Figure 596371DEST_PATH_IMAGE010
为第一类贝塞尔函数，
Figure 606528DEST_PATH_IMAGE011
为扰动调制 信号的幅值，
Figure 865471DEST_PATH_IMAGE012
为虚数符号的n 0 +n p 次方，
Figure 901691DEST_PATH_IMAGE013
为耦合谐波系数，
Figure 904282DEST_PATH_IMAGE014
为任意边带系数，
Figure 489984DEST_PATH_IMAGE015
为基波 调制信号的角频率，
Figure 450987DEST_PATH_IMAGE016
为任意边带系数，
Figure 974504DEST_PATH_IMAGE017
为扰动调制信号的角频率。
2.根据权利要求1所述的一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法，其特征在于，其中，将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加的表达式为：
Figure 515206DEST_PATH_IMAGE018
，
式中，
Figure 689836DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 556161DEST_PATH_IMAGE020
和
Figure 550661DEST_PATH_IMAGE021
分别为扰动调制信号的幅值、角频率和相位；
Figure 911367DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 674923DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 977729DEST_PATH_IMAGE024
分别为基波调制 信号的幅值，角频率和相位，
Figure 193946DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 607610DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 239055DEST_PATH_IMAGE027
分别为目标调制信号、基波调制信号和扰动调制 信号。
3.根据权利要求1所述的一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析方法，其特征在于，其中，将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式为：
Figure 447183DEST_PATH_IMAGE028
，
式中，
Figure 416276DEST_PATH_IMAGE029
为采样角频率，
Figure 368051DEST_PATH_IMAGE030
为耦合谐波系数，
Figure 106200DEST_PATH_IMAGE031
为PWM载波初相角，
Figure 501541DEST_PATH_IMAGE033
、
Figure 692350DEST_PATH_IMAGE035
和
Figure 447817DEST_PATH_IMAGE037
分别为扰动 调制信号的幅值、角频率和相位；
Figure 774893DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 590402DEST_PATH_IMAGE041
和
Figure 284820DEST_PATH_IMAGE043
分别为基波调制信号的幅值，角频率和相位，
Figure 578398DEST_PATH_IMAGE044
为虚数符号，
Figure 291139DEST_PATH_IMAGE045
为任意的角频率，
Figure 11970DEST_PATH_IMAGE046
为积分时间。
4.一种新能源并网系统的宽频带耦合谐波分析系统，其特征在于，包括：
设置模块，配置为假设新能源并网系统中的基波调制信号与扰动调制信号均为余弦信号，设置基波调制信号与扰动调制信号的频率、幅值和相位；
叠加模块，配置为将基波调制信号与扰动调制信号进行叠加，并将叠加得到的目标调制信号经过模/数采样环节和PWM调制环节产生占空比波形的频域表达式；
计算模块，配置为根据占空比波形的频域表达式，利用傅里叶反变换计算获得新能源并网变流器交流侧端口电压中各频次宽频带耦合谐波的幅值和频率，其中，计算各频次宽频带耦合谐波的幅值的表达式为：
Figure 177373DEST_PATH_IMAGE047
，
式中，
Figure 25374DEST_PATH_IMAGE003
为宽频带耦合谐波的幅值，
Figure 592622DEST_PATH_IMAGE004
为采样角频率，
Figure 484354DEST_PATH_IMAGE005
为虚数符号，
Figure 137052DEST_PATH_IMAGE006
为整体角频率，
Figure 38012DEST_PATH_IMAGE048
为第一类贝塞尔函数，
Figure 207569DEST_PATH_IMAGE049
为基波调制信号的幅值，
Figure 270203DEST_PATH_IMAGE010
为第一类贝塞尔函数，
Figure 410197DEST_PATH_IMAGE011
为扰动调制 信号的幅值，
Figure 849269DEST_PATH_IMAGE012
为虚数符号的n 0 +n p 次方，
Figure 391109DEST_PATH_IMAGE013
为耦合谐波系数，
Figure 640956DEST_PATH_IMAGE014
为任意边带系数，
Figure 2667DEST_PATH_IMAGE015
为基波 调制信号的角频率，
Figure 245429DEST_PATH_IMAGE016
为任意边带系数，
Figure 376196DEST_PATH_IMAGE017
为扰动调制信号的角频率。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至3任一项所述的方法。
6.一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权利要求1至3任一项所述的方法。
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