CN116722521A - 直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法 - Google Patents
直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116722521A CN116722521A CN202310760220.3A CN202310760220A CN116722521A CN 116722521 A CN116722521 A CN 116722521A CN 202310760220 A CN202310760220 A CN 202310760220A CN 116722521 A CN116722521 A CN 116722521A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- harmonic
- power supply
- current harmonic
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 124
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title abstract description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 44
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 42
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 39
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 32
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 10
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
- H02J1/02—Arrangements for reducing harmonics or ripples
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
- H02J1/10—Parallel operation of dc sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本申请提供一种直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法，该输出电流谐波抑制方法，首先检测电源系统的输出电流，并根据输出电流确定电流谐波频率信息；然后提取输出电流的总谐波，并根据电流谐波频率信息提取总谐波中的各次电流谐波分量；再分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益；最后根据电流谐波频率信息、总谐波及各控制增益，对输出电流进行相应各次谐波抑制，即便电源系统的输入端接收电能质量较差时，也能够通过上述原理实现对于输出电流中各次谐波的抑制，降低输入端接收电能质量对于输出电流的影响。
Description
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及一种直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法。
背景技术
对于提供直流电的电源系统而言，其输出直流电将受到其输入端接收电能质量的影响。
比如，在直流耦合制氢系统中为电解槽供电的制氢DC/DC电源，其在并网制氢模式下，由于实际电网中不可避免地会接入大量的非线性负载及不平衡负载，并且可再生能源往往集中在偏远地区，制氢系统与电力主干网连接较弱，通常会使得电网电压质量普遍不理想，有一定含量的谐波电压；而这些谐波电压的存在，会对制氢DC/DC电源的输出端引入大量基频和偶次谐波，导致制氢DC/DC电源的输出直流电也含有相应频率的谐波，降低电解槽的供电电能质量，导致电解槽发热量和损耗增加，降低了电解槽使用寿命和系统整体效率。
因此，当前亟需一种有效的谐波抑制方案，来降低电源系统输入端接收电能质量对于其输出直流电的影响。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法，以降低电源系统输入端接收电能质量对于其输出直流电的影响。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
本申请第一方面提供了一种电源系统的输出电流谐波抑制方法，包括：
检测所述电源系统的输出电流，并根据所述输出电流确定电流谐波频率信息；
提取所述输出电流的总谐波，并根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量；
分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益；
根据所述电流谐波频率信息、所述总谐波及各所述控制增益，对所述输出电流进行相应各次谐波抑制。
可选的，根据所述输出电流确定电流谐波频率信息，包括：
将所述输出电流分解为直流信号和各次谐波电流信号；
计算各次谐波电流信号的幅值；
对于幅值大于预设参考量的谐波电流信号，将其频率信息作为所述电流谐波频率信息中的一个。
可选的，在提取所述输出电流的总谐波之前，还包括：
判断所述输出电流的谐波状态；
若所述谐波状态为谐波含量异常，则对电流谐波抑制标志进行置位；并在所述电流谐波抑制标志不为零时，执行提取所述输出电流的总谐波的步骤。
可选的，提取所述输出电流的总谐波，包括：通过高通滤波器进行所述输出电流的总谐波提取。
可选的，根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量，包括：
通过多双广义二阶积分器提取所述电流谐波频率信息中各频率点的电流谐波分量。
可选的，在根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量之后，还包括：
确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
可选的，所述电源系统包括单机电源或者采用主从控制的多机并联电源时，所述输出电流谐波抑制方法中，分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益，包括：
以零为目标值，对各所述电流谐波均方根值进行闭环调节，并以各闭环调节过程中的调节器输出量作为对应控制增益。
可选的，所述电源系统包括采用下垂控制的多机并联电源时，所述输出电流谐波抑制方法中，分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益，包括：
对各电源在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值求平均值；
以零为目标值，对各所述电流谐波均方根值的平均值进行闭环调节，并以各闭环调节过程中的调节器输出量作为对应控制增益。
可选的，根据所述电流谐波频率信息、所述总谐波及各所述控制增益，对所述输出电流进行相应各次谐波抑制，包括：
分别以所述总谐波与各所述控制增益之积，进行所述电流谐波频率信息中对应频率点的谐振控制器调节；
分别以各谐振控制器的输出量对所述电源系统中电源的电流内环控制器输出量进行叠加。
本申请第二方面提供一种电源系统，包括：电流谐波检测模块和电源，所述电源的控制单元包括：电流谐波提取模块、电流谐波增益计算模块及电流谐波抑制模块；其中，
所述电流谐波检测模块与控制单元通信连接，共同执行如上述第一方面任一种所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法；
所述电流谐波检测模块用于检测所述电源系统的输出电流，并根据所述输出电流确定电流谐波频率信息；
所述电流谐波提取模块用于提取所述输出电流的总谐波，并根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量；
所述电流谐波增益计算模块用于分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益；
所述电流谐波抑制模块用于根据所述电流谐波频率信息、所述总谐波及各所述控制增益，对所述输出电流进行相应各次谐波抑制。
可选的，所述电流谐波检测模块和控制单元，分别设置有相应的通信接口；各通信接口均与通信总线相连。
可选的，所述电流谐波检测模块还用于判断所述输出电流的谐波状态，并在所述谐波状态为谐波含量异常时，对电流谐波抑制标志进行置位，以及，将所述电流谐波抑制标志输出至控制单元。
可选的，所述电流谐波提取模块还用于确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
可选的，还包括：另外至少一个电源；
各电源并联运行，且其控制单元均与所述电流谐波检测模块通信连接。
可选的，各电源采用主从控制；
作为主机的控制单元，包括：所述电流谐波提取模块、所述电流谐波增益计算模块及所述电流谐波抑制模块；且还用于将各所述控制增益输出至其他控制单元；
作为从机的控制单元中，包括：所述电流谐波提取模块与所述电流谐波抑制模块。
可选的，各电源采用下垂控制；
各控制单元，分别包括：所述电流谐波提取模块、所述电流谐波增益计算模块及所述电流谐波抑制模块；
所述电流谐波提取模块还用于确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值时，各控制单元还分别用于输出自身在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值，以及，接收其他电源在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
本申请第三方面提供一种直流耦合制氢系统，包括：如上述第二方面任一种所述的电源系统，以及，新能源发电系统和电网供电系统；其中，
所述新能源发电系统的输出侧和所述电网供电系统的输出侧，通过直流母线，连接所述电源系统的输入侧；
所述电源系统的输出侧，用于连接电解槽的供电端，且设置有总电流传感器；所述总电流传感器的输出端与所述电源系统中电流谐波提取模块的电流采样接口相连。
可选的，所述新能源发电系统，包括以下至少一种：风力发电机及其AC/DC变换器，光伏阵列，以及，储能电池；
所述电网供电系统，包括：高压侧连接电网的变压器，以及，所述变压器低压侧连接的AC/DC变换器。
本申请提供的电源系统的输出电流谐波抑制方法，首先检测电源系统的输出电流，并根据输出电流确定电流谐波频率信息；然后提取输出电流的总谐波，并根据电流谐波频率信息提取总谐波中的各次电流谐波分量；再分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益；最后根据电流谐波频率信息、总谐波及各控制增益，对输出电流进行相应各次谐波抑制，即便电源系统的输入端接收电能质量较差时，也能够通过上述原理实现对于输出电流中各次谐波的抑制，降低输入端接收电能质量对于输出电流的影响；而且，由于该电流谐波频率信息是根据检测得到的输出电流而确定的，因此可以实现对于谐波频率的实时更新，确保电源系统的输入端谐波发生变化时，能够自适应调整谐振控制器的谐振频率点，保证谐波抑制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的电源系统的输出电流谐波抑制方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的电源系统的输出电流谐波抑制方法的另一流程图；
图3为本申请实施例提供的电源系统中电流谐波提取模块的控制框图；
图4为本申请实施例提供的单机电源系统和主从控制多机并联电源系统中电流谐波增益计算模块的控制框图；
图5为本申请实施例提供的下垂控制多机并联电源系统中电流谐波增益计算模块的控制框图；
图6为本申请实施例提供的电源系统中电流谐波抑制模块的控制框图；
图7为本申请实施例提供的单机电源系统的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的主从控制多机并联电源系统的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的下垂控制多机并联电源系统的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的直流耦合制氢系统的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的未采用输出电流谐波抑制方法的电解槽直流电流谐波频谱图；
图12为本申请实施例提供的采用输出电流谐波抑制方法的电解槽直流电流谐波频谱图；
图13为本申请实施例提供的未采用输出电流谐波抑制方法的电解槽电流纹波测试波形；
图14为本申请实施例提供的采用输出电流谐波抑制方法的电解槽电流纹波测试波形。
具体实施方式
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以直流耦合制氢系统为例进行说明，现有技术中针对其输出直流电流谐波抑制问题，常采用的两种解决途径有：
第一，通过整定系统中制氢DC/DC电源输出电流PI调节器的控制参数，特别是增大其比例系数，来提高系统环路的截止频率，从而提升对电流谐波的抑制能力。但是，由于环路截止频率受到开关频率的限制，即不能超过开关频率的一半，而相位裕度受到环路控制和采样延时的限制，制氢电源的功率等级一般都是MW级别，开关频率设计较低，滤波电感感量较小，从而制约了控制系统环路截止频率的提升，通过常规的PI调节器很难有效抑制输出电流的纹波。
第二，将制氢DC/DC电源输入电压信息引入到电流内环中，以消除输入电压谐波扰动对直流输出的不利影响。但是，该控制方式仅能对输入电压谐波到输出的传递起到衰减作用，并不能完全的消除输出纹波。由于电解槽负载的等效电容容值较大，较小的谐波电压就会产生较大的谐波电流。另外，由于输入电压采样信号在送到电源MCU(MicrocontrollerUnit，微处理单元)控制器之前，都要经过采样电路的RC滤波，引起输入电压谐波分量的幅值衰减和相位延时，从而影响控制效果。
实际应用中，可以考虑采用谐振控制器进行谐波抑制，来避免现有技术中上述两种解决途径中所出现的问题，但是，在采用谐振控制器对制氢DC/DC电源输出电流相应频段的谐波进行抑制时，仍然存在以下多个不足之处：
(1)其谐振控制器仅对设定谐振频率点的谐波起到抑制作用，如果没有有效的手段对谐波频率进行检测和实时更新，一旦系统输入端电网电压背景谐波频率发生变化，导致系统输出端电压和电流谐波频谱改变，则谐振控制器就会失效；
(2)其谐振控制器在谐振频率点有很大的增益，但是也存在±90°的相位跳变，如果增益系数设定过小，则对谐波的抑制效果不好；而如果增益系数设定过大，则在谐振频率处带宽较宽，会导致系统不稳定；因此，不能在任何应用场景下，对每个频率点的谐振控制器都使用固定的增益系数；
(3)其谐振控制器的作用对象是谐振频率点的交流量，而现有技术都是将全部的直流输出电流作为被控对象，电流中的直流分量被耦合到谐振控制器输出中，影响对谐波的抑制效果。
因此，本申请提供一种电源系统的输出电流谐波抑制方法，以降低电源系统输入端接收电能质量对于其输出直流电的影响。
参见图1，该电源系统的输出电流谐波抑制方法，包括：
S101、检测电源系统的输出电流，并根据输出电流确定电流谐波频率信息。
实际应用中，是先采样得到该输出电流Io的电流模拟信号，再对其进行模拟/数字转换，将其转换为电流数字信号Idc；根据该电流数字信号Idc可以确定出其所包含的直流信号和各次谐波电流信号，这些谐波电流信号的频率也即谐波频率，可以作为电流谐波频率信息；比如，可以选取其中谐波电流较大的谐波频率，存入该电流谐波频率信息，用于执行后续步骤；由于这些谐波频率会跟随电源系统输入端的谐波电压而变化，因此该电流谐波信息是实时更新的，通过后续步骤可以保证谐波抑制效果。
S102、提取输出电流的总谐波，并根据电流谐波频率信息提取总谐波中的各次电流谐波分量。
总谐波中所存在的全部电流谐波分量，并不一定全部需要进行谐波抑制，只要针对该电流谐波频率信息中存在的谐波频率，提取其对应的电流谐波分量，来执行后续步骤即可。
S103、分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益。
谐振控制器的控制增益不同时，能够实现对于不同谐波频率的谐波抑制功能。而且，在确定控制增益时，确定的目标都是尽量减小对应谐波频率的电流谐波分量，进而实现对该电流谐波分量的抑制。
S104、根据电流谐波频率信息、总谐波及各控制增益，对输出电流进行相应各次谐波抑制。
具体的，可以以总谐波及各控制增益分别作为各谐振控制器的输入量，并将各谐振控制器的输出量，对该电源系统中电源的电流内环控制器输出量进行叠加，即可对电源的输出电流实现各谐振控制器的对应次谐波抑制；也即各谐振控制器的控制对象中不含有直流信号，进而可以避免输出电流中的直流分量被耦合到谐振控制器的输出中，影响对谐波的抑制效果。
本实施例提供的该电源系统的输出电流谐波抑制方法，即便在电源系统的输入端接收电能质量较差时，也能够通过上述原理实现对于输出电流中各次谐波的抑制，降低输入端接收电能质量对于输出电流的影响。而且，由于该电流谐波频率信息是根据检测得到的输出电流而确定的，因此可以实现对于谐波频率的实时更新，确保电源系统的输入端谐波发生变化时，能够自适应调整谐振控制器的谐振频率点，保证谐波抑制效果。另外，本实施例提供的该输出电流谐波抑制方法，通过控制增益的自适应调节，针对各频率点的谐振控制器，分别使用对应的控制增益，可以适用于多种场景。再者，本实施例可以避免直流信号对于谐振控制器输出的影响，进而避免对于抑制效果的影响。
实际应用中，该输出电流谐波抑制方法中的各个步骤，可以均由该电源系统中电源的控制单元来执行；或者，优选的，该输出电流谐波抑制方法中的各个步骤，也可以分别由该电源系统中的不同设备来执行，比如：该S102至S104可以由该控制单元来实现，而该S101可以由该电源系统中独立于各个电源并与各控制单元通信连接的电流谐波检测模块来实现，进而降低控制单元的运算量；而且，控制单元在执行S102至S104时，具体可以是由其内部的不同模块来实现，比如，其内部包括：电流谐波提取模块、电流谐波增益计算模块及电流谐波抑制模块，其中，电流谐波提取模块用于执行S102，电流谐波增益计算模块用于执行S103，电流谐波抑制模块用于执行S104。
另外，在该输出电流谐波抑制方法的S102之前，还可以先执行图2中所示的：
S201、判断输出电流的谐波状态。
以直流耦合制氢系统为例，关于电解槽的供电电能质量，目前还没有统一的标准规定，但是一般要求电流纹波有效值小于1％，峰峰值小于3％；若不满足上述要求，则可以判定谐波状态为谐波含量异常，此时该电流谐波检测模块可以对电流谐波抑制标志进行置位；以通过该电流谐波抑制标志，使与该电流谐波检测模块通信连接的控制单元可以确定是否需要进行相应的谐波抑制工作。也即，该输出电流谐波抑制方法，只有在电流谐波抑制标志不为零时，才执行后续的S102、S103及S104。实际应用中，S101中根据输出电流确定电流谐波频率信息的步骤与该S201，两者的执行顺序不限，图2中仅为一种示例，并不限定于此。
实际应用中，该电流谐波检测模块和该控制单元，可以分别设置有相应的通信接口，使两者可以实现通信连接；通讯方式可以支持远距离通信，包括但不限于CAN通讯、串口SCI通讯等；实际应用中，各通信接口还可以通过通信总线实现通信连接。
该电流谐波检测模块通过其通信接口，将该电流谐波频率信息和该电流谐波抑制标志上传至通信总线；控制单元的通信接口通过通信总线读取该电流谐波抑制标志，如果该电流谐波抑制标志为1，则控制单元中的电流谐波提取模块、电流谐波增益计算模块和电流谐波抑制模块开始工作；而如果该电流谐波抑制标志为0，则上述三个模块并不工作，可以节省功耗。
在上一实施例的基础之上，本实施例对于该输出电流谐波抑制方法中的S101给出了一些具体示例，比如，根据输出电流确定电流谐波频率信息，可以包括：
(1)将输出电流分解为直流信号和各次谐波电流信号。
具体的，可以是由电流谐波检测模块，首先通过自身的电流采样接口，从设置于电源系统输出端的总电流传感器接收输出电流Io的电流模拟信号；然后，该电流谐波检测模块再对这一电流模拟信号进行模拟/数字转换，将其转换为电流数字信号Idc。再之后，该电流谐波检测模块可以通过快速傅里叶变换算法，将该电流数字信号Idc分解为直流信号Idc0和各次谐波电流信号Idch。
(2)计算各次谐波电流信号的幅值。
各次谐波电流信号的幅值记为|Idch|，其中，h是各次电流谐波分量的次数，h＝1,2,3,4,5,6,7，…；其计算过程可以参见现有技术，此处不再赘述。
(3)对于幅值大于预设参考量的谐波电流信号，将其频率信息作为电流谐波频率信息中的一个。
具体的，可以根据上述采样得到的信号，实时确定其在一段时间内，比如2s内的最大值Idc_max和最小值Idc_min，并计算其均方根值Idc_rms，以及电流总谐波幅值
然后，根据各次谐波电流信号的幅值|Idch|与该均方根值Idc_rms之间的百分比，确定需要上传的频率信息或者能够表征该频率信息的谐波次数信息，比如：当|Idch|>3‰·Idc_rms时，判定该次谐波电流较大，并保存该次谐波电流信号的频率信息。
而且，在得到上述最大值Idc_max和最小值Idc_min之后，还可以计算得到电流的峰峰值Idc_peak＝|Idc_max-Idc_min|，进而判断该输出电流的谐波状态，比如：当|Idc_THD|>1％·Idc_rms，或者Idc_peak>3％·Idc_rms时，判定该输出电流的谐波含量异常，将电流谐波抑制标志置1；而当|Idc_THD|<1％·Idc_rms，并且Idc_peak<3％·Idc_rms时，判定该输出电流谐波含量无异常，将电流谐波抑制标志清0。
通过上述过程，本实施例可以根据检测得到的电流谐波频率，自适应设定电源系统中各谐振控制器的谐振频率点，保证谐波抑制效果。
在上述实施例的基础之上，本实施例对于该输出电流谐波抑制方法中的S102给出了一些具体示例，比如，提取输出电流的总谐波，具体可以包括：通过高通滤波器进行输出电流的总谐波提取；而根据电流谐波频率信息提取总谐波中的各次电流谐波分量，具体可以包括：通过多双广义二阶积分器提取电流谐波频率信息中各频率点的电流谐波分量。
实际应用中，可以通过控制单元内的电流谐波提取模块，根据来自电流谐波检测模块的电流谐波频率信息，进行输出电流Io的总谐波Iharm和各次谐波分量提取，并计算各次谐波电流的均方根值。
图3中给出了电流谐波提取模块的控制框图，即首先通过HPF(High Pass Filter，高通滤波器)进行该输出直流电流Io的总谐波Iharm提取。其中，HPF是为了滤除该输出电流Io的直流分量，保留其谐波分量，HPF的表达式为：
式中：ωc1是截止角频率，对应频率设定值要低于来自电流谐波检测模块的电流谐波频率信息中的最低频率点，比如可以设置为2π·10Hz。
在提取得到该总谐波Iharm之后，根据来自电流谐波检测模块的电流谐波频率信息，通过多双广义二阶积分器(如图中所示的各个SOGIQSG)提取各个频率点的电流谐波分量Iharmiα和Iharmiβ；其中，Iharmiα为跟踪相应SOGIQSG输入信号的信号，Iharmiβ为滞后相应SOGIQSG输入信号相位90°的信号，i表示谐波次数。
需要说明的是，图3中以i＝1,2,3,4为例进行展示，但本实施例并不限制谐波次数；在实际应用中，以直流耦合制氢系统为例，可以根据其输入电压源和电解槽的特性，把需要进行抑制的奇数次或偶数次谐波对应的谐波次数命名为主要次谐波，即i可以表示为奇数次谐波，也可以表示为偶数次谐波；并且，不限制谐波次数的数量，主要次谐波的数量可以为一个，也可以为多个；视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。
另外，优选的，该S102中，在根据电流谐波频率信息提取总谐波中的各次电流谐波分量之后，还可以进一步包括：确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
也即，电流谐波提取模块在完成各个频率点的电流谐波分量Iharmiα提取以后，可以进一步通过均方根计算(如图3中所示的RMS)，得到每个频率点的电流谐波均方根值Iharmi_rms，以备后续步骤应用。
比如，当该电源系统包括单机电源或者采用主从控制的多机并联电源时，该输出电流谐波抑制方法中，其S103、分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益，具体可以包括：以零为目标值，对各电流谐波均方根值Iharmi_rms进行闭环调节，并以各闭环调节过程中的调节器输出量作为对应控制增益Kri。对应的控制框图可以参见图4。
而在该电源系统包括采用下垂控制的多机并联电源时，该输出电流谐波抑制方法中，其S103具体可以包括：先对各电源在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值求平均值；再以零为目标值，对各电流谐波均方根值的平均值Iharmi_rms_avg进行闭环调节，并以各闭环调节过程中的调节器输出量作为对应控制增益Kri。对应的控制框图可以参见图5。
以图4为例进行说明，该电流谐波增益计算模块将电流谐波提取模块输出的每个频率点的电流谐波均方根值Iharmi_rms分别与目标值Iharmi_ref＝0A作比较，并进行闭环调节，该闭环调节过程中的调节器可以是PI控制器，则其输出量即为相应频率点谐振控制器的控制增益Kri。图5中所不同的是，其闭环调节的对象为各电流谐波均方根值的平均值Iharmi_rms_avg，各平均值均是根据通信总线上各控制单元上传的对应次数i的电流谐波均方根值Iharmi_rms分别求平均得到的，具体可以参见图5所示，其计算公式不再赘述。
本实施例中，通过电流谐波提取模块实现输出电流直流分量与谐波分量的分离，并采用多双广义二阶积分器MSOGI进行谐波分量中各个频率点电流谐波的提取；然后以计算得到的电流谐波均方根值为依据，在电流谐波增益计算模块中自适应计算各个频率点的谐振控制器增益，因此，本实施例可以根据电流谐波的幅值和负载的阻抗特性，实现控制增益的自适应调节，适用于多种场景。
而且，电流谐波增益计算模块针对单机电源系统和主从控制、下垂控制的多机并联电源系统采用不同的控制方式，其中在单机和主从控制的多机并联电源系统中，仅主机执行电流谐波增益计算，以主机计算的电流谐波均方根值为控制对象，输出各个频率点的谐振控制器增益，并通过通信总线发送给其它各台从机；而在下垂控制的多机并联电源系统中，各台电源独立执行各自的电流谐波增益计算，以每台输出的电流谐波均方根值的平均值为控制对象，输出各台电源在每个谐波频率点的谐振控制器增益，实现在各种应用场合的输出电流谐波最优控制。
在上述实施例的基础之上，本实施例对于该输出电流谐波抑制方法中的S104，即根据电流谐波频率信息、总谐波及各控制增益，对输出电流进行相应各次谐波抑制的步骤，给出了一些具体示例，比如，其具体可以包括：先分别以总谐波Iharm与各控制增益Kri之积，进行电流谐波频率信息中对应频率点的谐振控制器调节；再分别以各谐振控制器的输出量对电源系统中电源的电流内环控制器输出量进行叠加。
图6中给出了电流谐波抑制模块的控制框图；需要说明的是，图6是以单相Buck变换器作为电源进行展示的，但在实际应用中，该电源的具体拓扑并不局限于单相Buck电路，比如单相Boost电路、多相Buck电路、多相Boost电路、移相全桥电路或者LLC谐振电路等都可以作为DC/DC电源。
参见图6的中间部分，基于平均电流控制的Buck变换器的双闭环控制控制方法，其基本思想是：采用电压模式，将电压给定Uref与输出电压Uo的瞬时反馈值进行比较，或者，采用电流模式，将电流给定Iref与输出电流Io的瞬时反馈值进行比较；然后，将相应模式生成的误差信号经过外环控制器得到的控制量作为电流内环的给定值Iref，将该给定值Iref与电感电流IL的瞬时反馈值作差，经电流环控制器调制，输出的调制信号与三角载波信号交截获得PWM脉冲的占空比信号D，驱动电源中的功率开关管。对于电压或电流外环，以及，电流内环，其控制器在工程上一般可以采用PI调节器。
本实施例中，电流谐波抑制模块将电流谐波增益计算模块输出的每个谐波频率点的控制增益Kri，与电流谐波提取模块输出的直流电流总谐波Iharm相乘后，进行各个频率点的谐振控制器调节。然后，各个谐波频率点的谐振控制器的输出量与电流内环PI调节器输出的调制信号相叠加，再与三角载波信号交截获得功率开关管的PWM脉冲的占空比信号D，从而实现抑制输出各次谐波电流的控制目标。
其中，谐振控制器的传递函数为：
式中：Kri是控制增益，ω0是谐波频率点的角频率，ωc是谐振品质因数。
可见，本实施例中，各谐振控制器的控制对象中均没有直流分量，而是仅对相应次谐波电流进行抑制，并将其控制结果作为叠加信号对电源的输出控制产生作用，进而可以避免直流信号对于谐振控制器输出的影响，避免对于抑制效果的影响。
本申请另一实施例还提供了一种电源系统，参见图7，其具体包括：电流谐波检测模块20和电源10，电源10的控制单元包括：电流谐波提取模块101、电流谐波增益计算模块102及电流谐波抑制模块103；其中：
电流谐波检测模块20与该控制单元通信连接，共同执行如上述任一实施例所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法；该方法的具体过程和原理参见上述实施例即可，此处不再一一赘述。
实际应用中，该电流谐波检测模块20的MCU控制器可以选用具有数字信号处理能力的单片机，例如DSP或ARM芯片。电流谐波检测模块20的外部接口主要包含来自于其MCU控制器的电流采样接口和通信接口。电流谐波检测模块20作为电源10外部的检测装置，用来检测电源系统的输出电流Io和电源输出端的电流谐波频率。优选的，该电流谐波检测模块20还用于判断输出电流的谐波状态，确定电流谐波抑制标志是否置位，即电源10是否需要进行谐波抑制，并在谐波状态为谐波含量异常时，对电流谐波抑制标志进行置位，以及，将电流谐波抑制标志输出至控制单元。
通过电源10外部的电流谐波检测模块20进行输出电流Io的采集和电流谐波幅值、频率分析，并根据谐波的幅值确定电源10是否需要调用相关的功能模块进行电流谐波抑制，大大降低了电源10内控制单元的运算量，实现软件控制代码的最优化设计。
该电流谐波提取模块101用于提取输出电流Io的总谐波Iharm，并根据电流谐波频率信息提取总谐波中的各次电流谐波分量；优选的，还可以用于计算每个频率点电流谐波均方根值Iharmi_rms。
该电流谐波增益计算模块102用于分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益；具体可以根据电流谐波提取模块101输出的每个频率点电流谐波均方根值Iharmi_rms，通过计算输出每个频率点的谐振控制器的控制增益Kri。
该电流谐波抑制模块103用于根据来自电流谐波检测模块20的电流谐波频率信息、电流谐波提取模块101输出的总谐波Iharm及电流谐波增益计算模块102输出的各控制增益Kri，对输出电流Io进行相应各次谐波抑制。
电流谐波提取模块101、电流谐波增益计算模块102和电流谐波抑制模块103都来自电源10的MCU控制器，也即上述控制单元；实际应用中，该电源10的MCU控制器优先选用DSP芯片，但并不仅限于此。
另外，该电流谐波检测模块20和控制单元，可以分别设置有相应的通信接口，且各通信接口可以均与通信总线相连，通讯方式视其具体应用环境而定即可，此处不做限定。
值得说明的是，图7中是上述直流电流谐波抑制方案应用于直流侧耦合制氢DC/DC电源单机的系统控制框图，此时该单机电源系统内部仅包括该电流谐波检测模块20和一个电源10。实际应用中，该电源系统也可以是多机并联电源系统，即包括该电流谐波检测模块20和至少两个电源10，此时，各电源10并联运行，且其控制单元均与电流谐波检测模块20通信连接。也即，该直流电流谐波抑制方案同样适用于直流侧耦合制氢DC/DC电源多机并联的应用场合，其中DC/DC电源多机并联通用的控制方案有两种：主从控制，以及，下垂控制。图8和图9分别是直流侧耦合制氢DC/DC电源多机并联主从控制和下垂控制输出直流电流谐波抑制的系统控制框图；实际应用中，在各电源10的输入端可以分别设置有相应的直流输入开关，在各电源10的输出端可以分别设置有相应的直流负荷开关。
参见图8，采用主从控制时，作为主机的控制单元，包括：电流谐波提取模块101、电流谐波增益计算模块102及电流谐波抑制模块103；且该主机还用于将各控制增益输出至其他控制单元；而作为从机的控制单元中，仅包括电流谐波提取模块101与电流谐波抑制模块103即可。以直流耦合制氢系统为例进行说明，制氢DC/DC电源多机并联采用主从均流控制策略，即在系统中指定一台电源10作为主机，其它各台电源10作为从机。从机的电流控制指令都由主机通过通信总线下发。各台电源10并联，共用同一个外部的电流谐波检测模块20，通过与其进行通信交互获取电解槽电流的电流谐波频率信息和电流谐波抑制标志。每台电源10都有各自独立的电流谐波提取模块101和电流谐波抑制模块103，不过只有主机包含电流谐波增益计算模块102，用来计算每个谐波频率点谐振控制器的控制增益Kri，然后将其上传至通信总线上。从机接收到谐振控制器的控制增益Kri以后，通过各自的电流谐波抑制模块103进行输出电流的谐波抑制。
参见图9，采用下垂控制时，各控制单元，分别包括：电流谐波提取模块101、电流谐波增益计算模块102及电流谐波抑制模块103；而且，该电流谐波提取模块101还用于确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值时，各控制单元还分别用于输出自身在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值，以及，接收其他电源10在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
以直流耦合制氢系统为例进行说明，制氢DC/DC电源多机并联采用下垂控制策略，即不区分主从机，各并联电源之间不需要高速通信线的连接，通过虚拟电阻来实现并联回路的阻抗匹配和输出均流。与主从控制系统一样，各台电源10并联，共用同一个外部的电流谐波检测模块20，通过与其进行通信交互获取电解槽电流的电流谐波频率信息和电流谐波抑制标志。每台电源10都有各自独立的电流谐波提取模块101、电流谐波增益计算模块102和电流谐波抑制模块103。其中，电流谐波增益计算模块102与单机和主从控制多机并联电源系统有区别，其控制框图如图5所示。每台电源10通过各自的电流谐波提取模块101计算每个频率点的电流谐波均方根值，并通过通信总线采集其它各台电源10在该频率点的电流谐波均方根值，然后计算该频率点的电流谐波平均值Iharmi_rms_avg；每个频率点的电流谐波平均值Iharmi_rms_avg分别与目标值0A作比较并进行闭环PI控制，电流谐波均方根PI控制器的输出量作为该频率点谐振控制器的控制增益Kri，最后每台电源10再通过各自的电流谐波抑制模块103工作，实现输出电流的谐波抑制。
本实施例提供的电源系统，首先通过电流谐波检测模块20进行输出电流的谐波分量幅值、频率的有效检测和辨识，自适应设定谐振控制器的谐振频率点；然后通过电流谐波提取模块101实现总电流谐波和各个频率点电流谐波的提取与均方根值计算，再以此为依据，通过电流谐波增益计算模块102，自适应地计算各个频率点的谐振控制器增益；最后通过电流谐波抑制模块103实现降低电解槽电流纹波的目的。而且，本实施例提供的该电源系统，可以是单机电源系统，也可以是采用主从控制或者下垂控制的多机并联电源系统，均可以采用上述输出电流谐波抑制方法，实现谐波抑制。
本申请另一实施例还提供了一种直流耦合制氢系统，参见图7、图8、图9或图10，其具体包括：如上述任一实施例所述的电源系统，以及，新能源发电系统和电网供电系统；其中，该新能源发电系统的输出侧和电网供电系统的输出侧，通过直流母线，连接电源系统的输入侧；该电源系统的输出侧，用于连接电解槽的供电端，且该电源系统的输出侧设置有总电流传感器；该总电流传感器的输出端与电源系统中电流谐波提取模块101的电流采样接口相连。
实际应用中，该新能源发电系统，包括以下至少一种：风力发电机及其AC/DC变换器，光伏阵列，以及，储能电池；图7至图10中均以同时包括三者为例进行展示，实际应用中并不仅限于此，视其具体应用环境而定即可。
另外，该电网供电系统，具体包括：高压侧连接电网的变压器，以及，该变压器低压侧所连接的AC/DC变换器。
为了验证上述实施例所提出的输出电流谐波抑制方法的可行性，在5.7MW制氢DC/DC电源四机并联主从控制平台上进行实验验证。图11是未采用该输出电流谐波抑制方法的电解槽直流电流谐波频谱图，从图中可以看出50Hz和100Hz这两个频率点的电流谐波较高，表1为具体的参数展示；图12是采用该输出电流谐波抑制方法的电解槽直流电流谐波频谱图，50Hz的电流谐波幅值由48A降至5.7A，100Hz的电流谐波由55.22A降至10A，表2为具体的参数展示。图13是未采用该输出电流谐波抑制方法的电解槽电流纹波测试波形(也即该电源系统的输出电流纹波波形)，图14是采用该输出电流谐波抑制方法的电解槽电流纹波测试波形(也即该电源系统的输出电流纹波波形)，实际输出直流电流6900A，从图中可以看出，电解槽电流纹波峰峰值由324A(4.69％)降低至78A(1.13％)，能够实现良好的谐波抑制效果，另外，图14中还同时示出了该电源系统的输出电压纹波波形。
表1未采用该输出电流谐波抑制方法时的电解槽直流电流谐波参数
| 电流各次谐波频率点 | 电流各次谐波幅值 |
| 50Hz | 48A |
| 100Hz | 55.22A |
| 150Hz | 11.7A |
| 200Hz | 8.21A |
| 300Hz | 12.52A |
表2采用该输出电流谐波抑制方法时的电解槽直流电流谐波参数
| 电流各次谐波频率点 | 电流各次谐波幅值 |
| 50Hz | 5.7A |
| 100Hz | 10A |
| 150Hz | 2A |
| 200Hz | 10.68A |
| 300Hz | 12.09A |
本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统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。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
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。
对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (18)
1.一种电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，包括：
检测所述电源系统的输出电流，并根据所述输出电流确定电流谐波频率信息；
提取所述输出电流的总谐波，并根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量；
分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益；
根据所述电流谐波频率信息、所述总谐波及各所述控制增益，对所述输出电流进行相应各次谐波抑制。
2.根据权利要求1所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，根据所述输出电流确定电流谐波频率信息，包括：
将所述输出电流分解为直流信号和各次谐波电流信号；
计算各次谐波电流信号的幅值；
对于幅值大于预设参考量的谐波电流信号，将其频率信息作为所述电流谐波频率信息中的一个。
3.根据权利要求1所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，在提取所述输出电流的总谐波之前，还包括：
判断所述输出电流的谐波状态；
若所述谐波状态为谐波含量异常，则对电流谐波抑制标志进行置位；并在所述电流谐波抑制标志不为零时，执行提取所述输出电流的总谐波的步骤。
4.根据权利要求1所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，提取所述输出电流的总谐波，包括：通过高通滤波器进行所述输出电流的总谐波提取。
5.根据权利要求1所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量，包括：
通过多双广义二阶积分器提取所述电流谐波频率信息中各频率点的电流谐波分量。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，在根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量之后，还包括：
确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
7.根据权利要求6所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，所述电源系统包括单机电源或者采用主从控制的多机并联电源时，所述输出电流谐波抑制方法中，分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益，包括：
以零为目标值，对各所述电流谐波均方根值进行闭环调节，并以各闭环调节过程中的调节器输出量作为对应控制增益。
8.根据权利要求6所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，所述电源系统包括采用下垂控制的多机并联电源时，所述输出电流谐波抑制方法中，分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益，包括：
对各电源在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值求平均值；
以零为目标值，对各所述电流谐波均方根值的平均值进行闭环调节，并以各闭环调节过程中的调节器输出量作为对应控制增益。
9.根据权利要求1至5任一项所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法，其特征在于，根据所述电流谐波频率信息、所述总谐波及各所述控制增益，对所述输出电流进行相应各次谐波抑制，包括：
分别以所述总谐波与各所述控制增益之积，进行所述电流谐波频率信息中对应频率点的谐振控制器调节；
分别以各谐振控制器的输出量对所述电源系统中电源的电流内环控制器输出量进行叠加。
10.一种电源系统，其特征在于，包括：电流谐波检测模块和电源，所述电源的控制单元包括：电流谐波提取模块、电流谐波增益计算模块及电流谐波抑制模块；其中，
所述电流谐波检测模块与控制单元通信连接，共同执行如权利要求1至9任一项所述的电源系统的输出电流谐波抑制方法；
所述电流谐波检测模块用于检测所述电源系统的输出电流，并根据所述输出电流确定电流谐波频率信息；
所述电流谐波提取模块用于提取所述输出电流的总谐波，并根据所述电流谐波频率信息提取所述总谐波中的各次电流谐波分量；
所述电流谐波增益计算模块用于分别根据各次电流谐波分量，确定其所对应谐振控制器的控制增益；
所述电流谐波抑制模块用于根据所述电流谐波频率信息、所述总谐波及各所述控制增益，对所述输出电流进行相应各次谐波抑制。
11.根据权利要求10所述的电源系统，其特征在于，所述电流谐波检测模块和控制单元，分别设置有相应的通信接口；各通信接口均与通信总线相连。
12.根据权利要求10所述的电源系统，其特征在于，所述电流谐波检测模块还用于判断所述输出电流的谐波状态，并在所述谐波状态为谐波含量异常时，对电流谐波抑制标志进行置位，以及，将所述电流谐波抑制标志输出至控制单元。
13.根据权利要求10所述的电源系统，其特征在于，所述电流谐波提取模块还用于确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
14.根据权利要求10至13任一项所述的电源系统，其特征在于，还包括：另外至少一个电源；
各电源并联运行，且其控制单元均与所述电流谐波检测模块通信连接。
15.根据权利要求14所述的电源系统，其特征在于，各电源采用主从控制；
作为主机的控制单元，包括：所述电流谐波提取模块、所述电流谐波增益计算模块及所述电流谐波抑制模块；且还用于将各所述控制增益输出至其他控制单元；
作为从机的控制单元中，包括：所述电流谐波提取模块与所述电流谐波抑制模块。
16.根据权利要求14所述的电源系统，其特征在于，各电源采用下垂控制；
各控制单元，分别包括：所述电流谐波提取模块、所述电流谐波增益计算模块及所述电流谐波抑制模块；
所述电流谐波提取模块还用于确定各次电流谐波分量的电流谐波均方根值时，各控制单元还分别用于输出自身在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值，以及，接收其他电源在各次电流谐波分量的电流谐波均方根值。
17.一种直流耦合制氢系统，其特征在于，包括：如权利要求10至16任一项所述的电源系统，以及，新能源发电系统和电网供电系统；其中，
所述新能源发电系统的输出侧和所述电网供电系统的输出侧，通过直流母线，连接所述电源系统的输入侧；
所述电源系统的输出侧，用于连接电解槽的供电端，且设置有总电流传感器；所述总电流传感器的输出端与所述电源系统中电流谐波提取模块的电流采样接口相连。
18.根据权利要求17所述的直流耦合制氢系统，其特征在于，所述新能源发电系统，包括以下至少一种：风力发电机及其AC/DC变换器，光伏阵列，以及，储能电池；
所述电网供电系统，包括：高压侧连接电网的变压器，以及，所述变压器低压侧连接的AC/DC变换器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310760220.3A CN116722521A (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310760220.3A CN116722521A (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116722521A true CN116722521A (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=87864363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310760220.3A Pending CN116722521A (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116722521A (zh) |
-
2023
- 2023-06-25 CN CN202310760220.3A patent/CN116722521A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9166500B2 (en) | Power decoupling controller and method for power conversion system | |
| CN103606954A (zh) | 一种新型光伏并网发电控制方法 | |
| US9590485B2 (en) | Resonance suppression device | |
| KR101562848B1 (ko) | 능동댐핑기반 반복제어기법을 이용한 무정전전원장치 제어 방법 | |
| Chang et al. | Modularized bidirectional grid-connected inverter with constant-frequency asynchronous sigma–delta modulation | |
| CN111740454A (zh) | 一种基于母线接口变换器的混合微电网交直流电压统一控制方法 | |
| CN110086171A (zh) | 一种增强系统抗干扰能力的并网逆变器谐振抑制方法及装置 | |
| CN112909919B (zh) | 两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法和系统 | |
| CN104934991A (zh) | 一种抑制系统高频振荡的并网变换器电流自适应控制系统 | |
| Rajeev et al. | Closed loop control of novel transformer-less inverter topology for single phase grid connected photovoltaic system | |
| TWI413332B (zh) | 電力轉換電路 | |
| CN103001579A (zh) | 基于双向dc-dc变换器的直流有源滤波器 | |
| CN116316624B (zh) | 降低高压直流远供设备网侧电流谐波的控制方法及装置 | |
| CN108134391B (zh) | 一种用于电网电压波形畸变的三相pwm整流器的控制方法 | |
| CN116722521A (zh) | 直流耦合制氢系统、电源系统及其输出电流谐波抑制方法 | |
| CN114512991B (zh) | 一种有源谐波和无功发生系统及方法 | |
| Mousavi et al. | A sliding mode control method of dc-link capacitor voltage used in active power filter | |
| CN103595278A (zh) | 太阳能发电系统网侧变换器功率平衡谐振控制方法 | |
| Devassy et al. | PLL-less dq control of solar PV integrated UPQC | |
| CN112491075B (zh) | 一种新型储能逆变器控制装置及其控制方法 | |
| Kalla | Sliding reinforced competitive learning scheme for voltage and frequency regulation of diesel engine driven standalone single-phase generators | |
| JP6145358B2 (ja) | インバータ回路を制御する制御回路、当該制御回路を備えたインバータ装置、当該インバータ装置を備えた電力システム、および、制御方法 | |
| CN113241936A (zh) | 一种dc/dc变换器的控制方法及控制器 | |
| CN107069820B (zh) | 分布式可再生能源发电并网功率波动控制系统及控制方法 | |
| Pahlevaninezhad et al. | An optimal Lyapunov-based control strategy for power factor correction AC/DC converters applicable to electric vehicles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |