[發明專利]三相變流裝置及電容估算方法

有效

• 申請號: 201710652487.5
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN109387701B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 董明軒;馬彥;王長永;邱愛斌
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;李巖

一種電容估算方法，應用于三相變流裝置中。三相變流裝置包含三相變流器與處理器，并由處理器執行以下步驟：(a)輸出非基頻信號至三相變流器中，使三相變流器的母線電壓產生非基頻波動；(b)取得三相變流器的母線電壓；(c)根據母線電壓、母線電容估計值、輸入功率及三相變流器的輸出功率得到母線電壓估計值；(d)母線電壓及母線電壓估計值經過濾波環節，分別輸出與非基頻波動對應的第一交流分量和第二交流分量；以及(e)依據第一交流分量、第二交流分量及母線電容初始值，估算母線電容值。

技術領域

本發明是關于一種變流裝置與變流裝置內部元件參數值的估算方法，且特別是有關于一種三相變流裝置及三相變流裝置的電容估算方法。

背景技術

于三相系統中(諸如變流器、變頻器等系統中)，直流母線電容的大小對系統穩定運行有一定的影響，需要快速、準確地在線檢測直流母線電容的數值，從而對電容壽命進行合理評估，必要時提出警告，及時進行維修養護，保護系統穩定運行。

目前檢測三相系統的直流母線電容的數值有若干方式，諸如可采用獨立檢測裝置，直接接入電容兩端，以計算得到母線電容，不依賴三相系統，獨立供電和控制。例如在交流側添加大電感，利用電感與電容之間的諧振效應計算得到母線電容數值。然而，若采用上述方式進行檢測，則需外接設備，成本較高。

此外，若基于三相變流器本身來進行檢測，一般而言其檢測方式會與產品應用場合相結合而不利于推廣運用，如某電梯公司將對于直流側電容的估算與電梯轎箱位置信息結合在一起。再者，同樣基于三相變流器本身來進行檢測，例如在三相變流器直流母線預充電過程中對電容數值進行估算，則可能導致以下缺點：1.電容數值的檢測只能在預充電時檢測一次，穩定運行時電容數值變化無法檢測到；2.通過功率預計電容所攜帶的能量可能估計不準，影響電容數值估計的準確性。另外，同樣基于三相變流器本身來進行檢測，在三相變流器運行過程中采集母線電壓的紋波電壓，并根據電容特性直接估計電容數值，則可能導致以下缺點：高頻紋波不易準確檢測，影響電容估算精度。

由此可見，上述現有的方式，顯然仍存在不便與缺陷，而有待改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來仍未發展出適當的解決方案。

發明內容

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容并非本揭示內容的完整概述，且其用意并非為指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的范圍。

為達上述目的，本發明揭示一種電容估算方法，應用于三相變流裝置中。三相變流裝置包含三相變流器與處理器，并由處理器執行以下步驟：(a)輸出非基頻信號至三相變流器中，使三相變流器的母線電壓產生非基頻波動；(b)取得三相變流器的母線電壓；(c)根據母線電壓、母線電容估計值、輸入功率及三相變流器的輸出功率得到母線電壓估計值；(d)母線電壓及母線電壓估計值經過濾波環節，分別輸出與非基頻波動對應的第一交流分量和第二交流分量；以及(e)依據第一交流分量、第二交流分量及母線電容初始值，估算母線電容值。

在一實施例中，于步驟(a)中，非基頻信號為二倍頻信號，使母線電壓產生二倍頻波動。

在另一實施例中，步驟(c)包含：步驟(c1)：對母線電壓估計值進行閉環控制，母線電壓與母線電壓估計值的差值，經過調節后與母線電容估計值相乘，得到輸入功率；步驟(c2)：根據三相變流器的輸出電壓和輸出電流，計算輸出功率，且輸入功率與輸出功率相減得到母線電容功率；以及步驟(c3)：根據母線電容功率，母線電容估計值及母線電壓的平均值，計算母線電壓估計值。

于再一實施例中，濾波環節包含一第一帶通濾波器用以輸出第一交流分量；及一第二帶通濾波器，用以輸出第二交流分量；其中第一交流分量與母線電壓相關，第二交流分量與母線電壓估計值相關。

在又一實施例中，第一帶通濾波器與第二帶通濾波器均為二階帶通濾波器，且第一交流分量與第二交流分量均為二倍頻交流分量。