CN117405976A - 一种电网谐波阻抗检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网谐波阻抗检测方法、装置、设备及存储介质。包括：分别在两个不同时间段内确定对应的h次谐波电流指令值；在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号；在两个不同时间段内逆变器在对应的驱动信号下进行并网电流控制，待h次谐波电流值等于对应h次谐波电流指令值时，根据两个不同时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗。本发明实施例通过确定两个时间段内h次谐波电流指令值，结合基波电流指令值使逆变器表现为电阻特性，得到电网谐波阻抗，不需要额外的电力电子设备，提高电网电能质量且计算量较小。

Description

一种电网谐波阻抗检测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及电网技术领域，尤其涉及一种电网谐波阻抗检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在电力系统中，电网是联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节，它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。

随着电力电子器件在电力系统中的使用比例越来越高，中低压配电网的谐波污染日益增大，而谐波阻抗测量对研究电网谐波渗透特性、电网滤波器的设计参数选择和谐波源定位具有重要意义。谐波阻抗测量主要有侵入式和非侵入式两种。

非侵入式测量方法只需获取测量点的谐波电压电流参数即可进行谐波阻抗测量，应用范围广，但其计算量较大。侵入式是指向系统注入扰动，通过扰动信息计算网络的阻抗值，包括投切电容器法、晶闸管支路投切法和谐波电流源注入法等，其中利用电力电子设备可以实现注入谐波电流的精确控制，并实时检测谐波阻抗，但是需要额外的电力电子设备或改变逆变器的运行方式，并且其作为谐波源会影响电网的电能质量，不利于谐波阻抗测量工作的频繁执行。

发明内容

本发明提供一种电网谐波阻抗检测方法、装置、设备及存储介质，以实现不需要额外的电力电子设备或者改变逆变器的运行方式检测电网谐波阻抗，并且可以提升电网的电能质量。

本发明实施例提出一种电网谐波阻抗检测方法、装置、设备及存储介质，通过确定两个时间段内h次谐波电流指令值，结合基波电流指令值使逆变器表现为电阻特性，吸收谐波功率，降低谐波电压，得到电网谐波阻抗，提高电网的电能质量。

第一方面，本发明实施例提供了一种电网谐波阻抗检测方法，包括：

分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值；h为小于或等于25的正整数；

在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号；

在两个不同时间段内逆变器在对应的驱动信号下进行并网电流控制，待h次谐波电流值等于对应h次谐波电流指令值时，根据两个不同时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗。

可选的，两个不同时间段包括第一时间段和第二时间段，第一时间段和第二时间段的时间间隔小于设定时间；第一时间段和第二时间段均包括多个控制周期；

分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值，包括：

在第一时间段内，在每个控制周期分别根据并网电压和并网电流进行傅里叶变换得到对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值，

在每个控制周期，分别根据h次谐波电压值与第一时间段对应的第一设定系数的乘积确定对应的第一h次谐波电流指令值；

在第二时间段内，在每个控制周期分别根据并网电压和并网电流进行傅里叶变换得到对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值；

在每个控制周期，分别根据h次谐波电压值与第二时间段对应的第二设定系数的乘积确定对应的第二h次谐波电流指令值。

可选的，在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号，包括：

在第一时间段内的每个控制周期内，根据第一h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号；

在第二时间段内的每个控制周期内，根据第二h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号；

在两个不同时间段内逆变器在对应的驱动信号下，进行并网电流控制，待h次谐波电流值等于对应h次谐波电流指令值时，根据两个不同时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗，包括：

根据第一时间段内控制h次谐波电流值等于第一h次谐波指令值后，记录第一h次谐波电压值和第一h次谐波电流值，以及第二时间段内控制h次谐波电流值等于第二h次谐波指令值后，记录第二h次谐波电压值和第二h次谐波电流值，进而确定电网等效谐波阻抗。

可选的，在两个不同时间段内逆变器在对应的驱动信号下，进行并网电流控制，待h次谐波电流值等于对应h次谐波电流指令值时，根据两个不同时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗，包括：

建立电网等效谐波阻抗、第一时间段内的第一h次谐波电压值和第一h次谐波电流值与电网背景谐波电压的第一对应关系；

建立电网等效谐波阻抗、第二时间段内的第二h次谐波电压值和第二h次谐波电流值与电网背景谐波电压的第二对应关系；

根据第一对应关系和第二对应关系确定电网等效谐波阻抗。

可选的，电网等效谐波阻抗等于第一差值和第二差值的比值的相反数；

其中，第一差值等于第一时间段内的第一h次谐波电压值与第二时间段内的第二h次谐波电压值的差值；

第二差值等于第一时间段内的第一h次谐波电流值与第二时间段内的第二h次谐波电流值的差值。

可选的，在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流向逆变器输出对应的驱动信号，包括：

在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流，通过电流控制器生成电流脉宽调制信号，根据电流脉宽调制信号基于空间矢量脉宽调制算法向逆变器输出对应的驱动信号。

可选的，设定系数小于0。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电网谐波阻抗检测装置，该装置包括：

谐波电流指令值确定模块，用于分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值；h为小于或等于25的正整数；

电流控制模块，用于在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值，通过电流控制算法生成对应的驱动信号，控制h次谐波电流值等于对应h次谐波电流指令值；

电网等效谐波阻抗确定模块，用于在两个不同时间段内逆变器在对应的驱动信号下，根据两个不同时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电网谐波阻抗检测设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如本发明任一实施例中的电网谐波阻抗检测方法。

第四方面，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，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例中的电网谐波阻抗检测方法。

本发明实施例的电网谐波阻抗检测方法、装置、设备及存储介质，通过确定两个时间段内h次谐波电流指令值，结合基波电流指令值实现逆变器的电流控制，使逆变器在h次谐波频域内表现为电阻特性，吸收谐波功率，降低谐波电压，得到电网的谐波阻抗，进而在不需要额外的电力电子设备或者改变逆变器的运行方式提高电网的电能质量，并且计算量较小。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种电网谐波阻抗检测方法的流程图。

图2是本发明实施例一提供的应用电网谐波阻抗检测方法在逆变器的并网结构中检测电网谐波阻抗的示意图。

图3是本发明实施例二提供的一种电网谐波阻抗检测方法的具体流程图。

图4是本发明实施例二提供的一种电网谐波阻抗检测方法的h次谐波频域下虚拟谐波电阻等效电路图。

图5是本发明实施例三提供的一种电网谐波阻抗检测装置的结构示意图。

图6是本发明实施例四提供的一种电网谐波阻抗检测设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种电网谐波阻抗检测方法的流程图，本实施例可适用于检测电网的谐波阻抗的情况，该方法可以由硬件和/或软件的方式来执行，本实施例的电网谐波阻抗检测方法可以对应侵入式检测方法，具体包括如下步骤：

S110、分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值；h为小于或等于25的正整数。

其中，两个不同时间段可以理解为t₁和t₂两个不同的时间段，示例性的，设置t₁的时间长度为30s，t₂的时间长度为40s。设定系数是可以预先存储的，满足需求的常数。谐波电压是由谐波电流和配电系统上产生的阻抗导致的电压降。示例性的，h次谐波电压值用U_{gh_abc}表示。在该步骤中，h是小于或等于25的正整数。

可选的，设定系数小于0。

在本实施例中，设定系数小于0是使逆变器产生与谐波电压反相位的谐波电流，从而使逆变器在谐波频域内表现为电阻特性，吸收谐波功率，提高电网的电能质量。

S120、在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号。

其中，电流控制器是可控制电流的装置，按照预定顺序改变主电路来控制电动机的启动、调速、制动等。逆变器是将直流电变换成交流电的变流器，逆变器的主体是逆变电路，还包括控制、保护、滤波电路。驱动信号可以理解为使逆变器工作的信号。应用两个不同时间段的两个不同设定系数，结合h次谐波电压值，乘积可以得到两个不同的h次谐波电流指令值。根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流，并通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号，驱动逆变器工作，对电流进行逆变。

可选的，在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流向逆变器输出对应的驱动信号，包括：

在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流，通过电流控制器生成电流脉宽调制信号，根据电流脉宽调制信号基于空间矢量脉宽调制算法向逆变器输出对应的驱动信号。

其中，脉宽调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的非常有效的技术。空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成脉宽调制波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的空间脉宽调制方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM算法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。在本实施例中，驱动信号通过空间矢量脉宽调制算法得到。根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流生成电流脉宽调制信号，根据电流脉宽调制信号，在基于空间矢量脉宽调制算法向逆变器输出驱动信号，使逆变器开关管处于导通状态或是截止状态。

S130、在两个不同时间段内逆变器在对应的驱动信号下进行并网电流控制，待h次谐波电流值等于对应h次谐波电流指令值时，根据两个不同时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗。

图2是本发明实施例一提供的应用电网谐波阻抗检测方法在逆变器的并网结构中检测电网谐波阻抗的示意图。如图2所示，该电网谐波阻抗检测方法的工作原理：根据接入电网的逆变器的并网电压和并网电流获得h次谐波电压值U_{gh_abc}和h次谐波电流值i_{gh_abc}，例如，通过傅里叶变换确定。分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值，并在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流向逆变器通过电流控制器输出对应的驱动信号，并获取到两个h次谐波电压值和对应的两个h次谐波电流值，两个时间段内背景谐波电压相同，据此得到电网谐波阻抗。

本实施例的技术方案，通过分别在两个不同时间段内，根据获得的h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值，并在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和初始并网电流向逆变器输出对应的驱动信号，实现对逆变器的电流控制，此时逆变器在h次谐波频域内等效为谐波电阻，吸收谐波功率，并且获取到逆变器在对应的驱动信号下的两个h次谐波电压值和对应的两个h次谐波电流值，两个时间段内背景谐波电压相同，据此得到电网的谐波阻抗。本实施例的技术方案，通过确定两个时间段内h次谐波电流指令值，结合基波电流指令值实现逆变器的电流控制，使逆变器在h次谐波频域内表现为电阻特性，吸收谐波功率，降低谐波电压，得到电网谐波阻抗，进而在不需要额外的电力电子设备或者改变逆变器的运行方式提高电网的电能质量，并且计算量较小。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种电网谐波阻抗检测方法的具体流程图。两个不同时间段包括第一时间段和第二时间段，第一时间段和第二时间段的时间间隔小于设定时间；第一时间段和第二时间段均包括多个控制周期。

其中，设置第一时间段和第二时间段的时间间隔小于设定时间，是因为短时间内产生两次谐波扰动，结合两次的扰动数据计算电网谐波阻抗，降低背景谐波电压和谐波阻抗变化造成的影响。

如图3所示，该方法具体包括：

S200、分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值；h为小于或等于25的正整数。

其中，该步骤与上述实施例一中S110过程相同，在此不再赘述。

S201、在第一时间段内，在每个控制周期分别根据并网电压和并网电流进行傅里叶变换得到对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值。

其中，傅里叶变换表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数或者它们的积分的线性组合。h次谐波电压值和h次谐波电流值是通过分别对并网电压和并网电流进行傅里叶变换得到。得到的h次谐波电压值和h次谐波电流值用于后续步骤。

S202、在每个控制周期，分别根据h次谐波电压值与第一时间段对应的第一设定系数的乘积确定对应的第一h次谐波电流指令值。

其中，第一h次谐波电流指令值由h次谐波电压值与第一设定系数乘积得到。示例性的，第一h次谐波电流指令值用表示，h次谐波电压值用U_{gh_abc}表示，第一设定系数用-K_h ⁽¹⁾表示，表达式如下：

S203、在第二时间段内，在每个控制周期分别根据并网电压和并网电流进行傅里叶变换得到对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值。

其中，此步骤与上述S201原理相同，在此不做赘述。

S204、在每个控制周期，分别根据h次谐波电压值与第二时间段对应的第二设定系数的乘积确定对应的第二h次谐波电流指令值。其中，第二h次谐波电流指令值由h次谐波电压值与第二设定系数乘积得到。示例性的，第二h次谐波电流指令值用表示，h次谐波电压值用U_{gh_abc}表示，第二设定系数用-K_h ⁽²⁾表示，表达式如下：

S205、在第一时间段内的每个控制周期内，根据第一h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号。

其中，根据第一h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流经过电流控制器产生调制信号，基于SVPWM算法向逆变器输出驱动信号，驱动逆变器将直流电转换为交流电。待控制稳定后，记录此时的第一h次谐波电流值i_{gh_abc} ⁽¹⁾和第一h次谐波电压值u_{gh_abc} ⁽¹⁾。

S206、在第二时间段内的每个控制周期内，根据第二h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号。

其中，根据第二h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流经过电流控制器产生调制信号，基于SVPWM算法向逆变器输出驱动信号，驱动逆变器将直流电转换为交流电。待控制稳定后，记录此时的第二h次谐波电流值i_{gh_abc} ⁽²⁾和第二h次谐波电压值u_{gh_abc} ⁽²⁾。

此时逆变器在h次谐波频域内等效为一个阻值为1/K_h ⁽¹⁾谐波电阻。

其中，图4是本发明实施例二提供的一种电网谐波阻抗检测方法的h次谐波频域下虚拟谐波电阻等效电路图，如图4所示。图4中Z表示电网等效谐波阻抗，E表示背景谐波电压，R是逆变器虚拟谐波电阻，由逆变器并网谐波电压和逆变器输出谐波电流作比得到。

根据第一时间段内控制h次谐波电流值等于第一h次谐波指令值后，记录第一h次谐波电压值和第一h次谐波电流值，以及第二时间段内控制h次谐波电流值等于第二h次谐波指令值后，记录第二h次谐波电压值和第二h次谐波电流值，进而确定电网等效谐波阻抗。

S207、建立电网等效谐波阻抗、第一时间段内的第一h次谐波电压值和第一h次谐波电流值与电网背景谐波电压的第一对应关系。

其中，示例性的，电网等效谐波阻抗用Z表示，第一时间段内的第一h次谐波电压值用U_gh ⁽¹⁾表示，第一时间段内的第一h次谐波电流值用I_gh ⁽¹⁾表示，电网背景谐波电压用E表示，则电网等效谐波阻抗、第一时间段内的第一h次谐波电压值和第一h次谐波电流值与电网背景谐波电压的第一对应关系可以表示为如下表达式：

U_gh ⁽¹⁾+I_gh ⁽¹⁾×Z＝E

S208、建立电网等效谐波阻抗、第二时间段内的第二h次谐波电压值和第二h次谐波电流值与电网背景谐波电压的第二对应关系。

其中，示例性的，电网等效谐波阻抗用Z表示，第二时间段内的第二h次谐波电压值用U_gh ⁽²⁾表示，第二时间段内的第二h次谐波电流值用I_gh ⁽²⁾表示，电网背景谐波电压用E表示，则电网等效谐波阻抗、第二时间段内的第二h次谐波电压值和第二h次谐波电流值与电网背景谐波电压的第二对应关系可以表示为如下表达式：

U_gh ⁽²⁾+I_gh ⁽²⁾×Z＝E

S209、根据第一对应关系和第二对应关系确定电网等效谐波阻抗。

其中，在第一对应关系和第二对应关系中，电网背景谐波电压相同，可以根据电网背景谐波电压相同求解电网等效谐波阻抗。

可选的，电网等效谐波阻抗等于第一差值和第二差值的比值的相反数；

其中，第一差值等于第一时间段内的第一h次谐波电压值与第二时间段内的第二h次谐波电压值的差值；

第二差值等于第一时间段内的第一h次谐波电流值与第二时间段内的第二h次谐波电流值的差值。

在本实施例中，引用步骤207和步骤208的内容，第一差值用U₁表示，第一时间段内的第一h次谐波电压值用U_gh ⁽¹⁾表示，第二时间段内的第二h次谐波电压值用U_gh ⁽²⁾表示，第一差值可表示为如下表达式：

U₁＝U_gh ⁽¹⁾-U_gh ⁽²⁾

第二差值用I₁表示，第一时间段内的第一h次谐波电流值用I_gh ⁽¹⁾表示，第二时间段内的第二h次谐波电流值用I_gh ⁽²⁾表示，第二差值可表示为如下表达式：

I₁＝I_gh ⁽¹⁾-I_gh ⁽²⁾

电网等效谐波阻抗等于第一差值和第二差值的比值的相反数，可表示为如下表达式：

本实施例的技术方案，通过设置两个设定系数，且为负值，获取两个时间段对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值，利用电网背景谐波电压相同求解电网等效谐波阻抗，降低背景谐波电压对谐波阻抗测量精度的影响。逆变器在h次谐波频域内等效为谐波电阻，吸收谐波功率，降低谐波电压，提高电网的电能质量。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种电网谐波阻抗检测装置的结构示意图，本实施例可适用于上述电网谐波阻抗检测方法，该装置的具体结构如下：

谐波电流指令值确定模块410，用于分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值；h为小于或等于25的正整数；

电流控制模块420，用于在两个不同的时间段内，根据对应的h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值，通过电流控制算法生成对应的驱动信号，控制h次谐波电流值等于对应h次谐波电流指令值；

电网等效谐波阻抗确定模块430，用于在两个不同时间段内逆变器在对应的驱动信号下，根据两个不同时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗。

其中，谐波电流指令值确定模块410用于在两个不同的时间段内获得两个h次谐波电流指令值，获取方式是根据h次谐波电压值与时间段对应的设定系数乘积。电流控制模块420用于向逆变器提供驱动信号，使其工作，实现将直流电转换为交流电，驱动信号由对应的h次谐波电流指令值和预设基波电流指令值进入电流控制器，输出谐波信号，再基于SVPWM算法得到。电网等效谐波阻抗确定模块430用于确定电网等效谐波阻抗。

该电网谐波阻抗检测装置的工作原理：通过谐波电流指令值确定模块得到两个不同时间段的h次谐波电流指令值，根据电流控制模块420向逆变器提供驱动信号，使其工作，实现将直流电转换为交流电，通过电网等效谐波阻抗确定模块确定电网等效谐波阻抗。逆变器在h次谐波频域内等效为谐波电阻，吸收谐波功率，降低谐波电压，降低背景谐波电压对谐波阻抗测量精度的影响，提高电网的电能质量。

上述产品可执行本发明任意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。

实施例四

图6是本发明实施例四提供的一种电网谐波阻抗检测设备的结构示意图。实现一种电网谐波阻抗检测方法的可以是电子设备，旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图6所示，一种电网谐波阻抗检测设备10包括一个或多个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

一种电网谐波阻抗检测设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如一种电网谐波阻抗检测方法。

在一些实施例中，一种电网谐波阻抗检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的一种电网谐波阻抗检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行一种电网谐波阻抗检测方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电网谐波阻抗检测方法，其特征在于，包括：

分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与所述时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值；h为小于或等于25的正整数；

在两个不同所述时间段内，根据对应的所述h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和并网电流通过电流控制器向逆变器输出对应的驱动信号；

在两个不同所述时间段内所述逆变器在对应的所述驱动信号下进行并网电流控制，待所述h次谐波电流值等于对应所述h次谐波电流指令值时，根据两个不同所述时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗。

2.根据权利要求1所述的电网谐波阻抗检测方法，其特征在于，两个不同所述时间段包括第一时间段和第二时间段，所述第一时间段和所述第二时间段的时间间隔小于设定时间；所述第一时间段和所述第二时间段均包括多个控制周期；

所述分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与所述时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值，包括：

在第一时间段内，在每个所述控制周期分别根据所述并网电压和所述并网电流进行傅里叶变换得到对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值，

在每个所述控制周期，分别根据所述h次谐波电压值与所述第一时间段对应的第一设定系数的乘积确定对应的第一h次谐波电流指令值；

在第二时间段内，在每个所述控制周期分别根据所述并网电压和所述并网电流进行傅里叶变换得到对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值；

在每个所述控制周期，分别根据所述h次谐波电压值与所述第二时间段对应的第二设定系数的乘积确定对应的第二h次谐波电流指令值。

3.根据权利要求2所述的电网谐波阻抗检测方法，其特征在于，所述在两个不同的所述时间段内，根据对应的所述h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和所述并网电流通过电流控制器向所述逆变器输出对应的驱动信号，包括：

在所述第一时间段内的每个所述控制周期内，根据所述第一h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和所述并网电流通过电流控制器向所述逆变器输出对应的驱动信号；

在所述第二时间段内的每个所述控制周期内，根据所述第二h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和所述并网电流通过电流控制器向所述逆变器输出对应的驱动信号；

在两个不同所述时间段内所述逆变器在对应的所述驱动信号下，进行并网电流控制，待所述h次谐波电流值等于对应所述h次谐波电流指令值时，根据两个不同所述时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗，包括：

根据所述第一时间段内控制h次谐波电流值等于第一h次谐波指令值后，记录所述第一h次谐波电压值和所述第一h次谐波电流值，以及所述第二时间段内控制h次谐波电流值等于第二h次谐波指令值后，记录所述第二h次谐波电压值和所述第二h次谐波电流值，进而确定电网等效谐波阻抗。

4.根据权利要求3所述的电网谐波阻抗检测方法，其特征在于，所述在两个不同所述时间段内所述逆变器在对应的所述驱动信号下，进行并网电流控制，待所述h次谐波电流值等于对应所述h次谐波电流指令值时，根据两个不同所述时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗，包括：

建立电网等效谐波阻抗、所述第一时间段内的第一h次谐波电压值和第一h次谐波电流值与电网背景谐波电压的第一对应关系；

建立所述电网等效谐波阻抗、所述第二时间段内的第二h次谐波电压值和第二h次谐波电流值与所述电网背景谐波电压的第二对应关系；

根据所述第一对应关系和所述第二对应关系确定所述电网等效谐波阻抗。

5.根据权利要求4所述的电网谐波阻抗检测方法，其特征在于，所述电网等效谐波阻抗等于第一差值和第二差值的比值的相反数；

其中，所述第一差值等于所述第一时间段内的第一h次谐波电压值与所述第二时间段内的第二h次谐波电压值的差值；

所述第二差值等于所述第一时间段内的第一h次谐波电流值与所述第二时间段内的第二h次谐波电流值的差值。

6.根据权利要求1所述的电网谐波阻抗检测方法，其特征在于，所述在两个不同的所述时间段内，根据对应的所述h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和所述并网电流向所述逆变器输出对应的驱动信号，包括：

在两个不同的所述时间段内，根据对应的所述h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值和所述并网电流，通过电流控制器生成电流脉宽调制信号，根据所述电流脉宽调制信号基于空间矢量脉宽调制算法向所述逆变器输出对应的驱动信号。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电网谐波阻抗检测方法，其特征在于，所述设定系数小于0。

8.一种电网谐波阻抗检测装置，其特征在于，包括：

谐波电流指令值确定模块，用于分别在两个不同时间段内，根据h次谐波电压值与所述时间段对应的设定系数的乘积确定对应的h次谐波电流指令值；h为小于或等于25的正整数；

电流控制模块，用于在两个不同的所述时间段内，根据对应的所述h次谐波电流指令值、预设基波电流指令值，通过电流控制算法生成对应的驱动信号，控制h次谐波电流值等于对应所述h次谐波电流指令值；

电网等效谐波阻抗确定模块，用于在两个不同所述时间段内所述逆变器在对应的所述驱动信号下，根据两个不同所述时间段内分别对应的h次谐波电压值和h次谐波电流值确定电网等效谐波阻抗。

9.一种电网谐波阻抗检测设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

10.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。