[發明專利]牽引變流器故障分析方法及裝置

在審

• 申請號: 201811559237.8
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109358255A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 王磊;張鋼;劉申易;祝本超;李含聰;王夢珠;郭羽佳
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06N5/04;G06F17/50
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提供了一種牽引變流器故障分析方法及裝置，涉及動車組故障分析技術領域。該裝置包括電流檢測調理模塊、電壓檢測調理模塊和數據處理控制模塊；電流檢測調理模塊包括6個檢測單元，分別檢測牽引變流器中網側變流器的三相輸入電流和牽引變流器中牽引逆變器的三相輸出電流，并傳遞至數據處理控制模塊；電壓檢測調理模塊檢測牽引變流器中間直流環節電壓，并傳遞至數據處理控制模塊；數據處理控制模塊基于OOCPN的推理機，根據所述牽引變流器中網側變流器的三相輸入電流、牽引變流器中牽引逆變器的三相輸出電流和中間直流環節電壓，計算牽引變流器故障器件。本發明基于OOCPN的推理機，根據故障電流特征完成對故障原因的分析，提高了故障診斷的準確率。

技術領域

本發明涉及動車組故障分析技術領域，尤其是涉及一種牽引變流器故障分析方法及裝置。

背景技術

混合動力動車組牽引變流器(Traction converter，簡稱TC)，主要包含網側變流器(簡稱GCM)與牽引逆變器(簡稱TCM)兩個子系統，兩個子系統的主回路通過中間直流環節實現級聯，具有高度耦合性。當GCM或者TCM發生故障的條件下，會導致牽引變流器的輸入電流i_A、i_B、i_C以及輸出電流i_U、i_V、i_W中存在嚴重的畸變，從而加劇GCM與TCM中剩余電子器件的電應力與熱應力。因此，當TCM或者GCM的主回路器件發生故障時，必須盡快對其進行診斷，鎖定問題后盡快使其停機，防止故障的進一步擴大。

現有的基于網絡的故障診斷系統的診斷過程主要采用于系統解析模型的方法，但該方法的診斷效果嚴重依賴主回路的器件參數與分布參數，應用效果有時不太理想。而當前的電力電子診斷模型，大多單一圍繞網側單相整流器或者牽引逆變器、電機展開，相關成果均未考慮網側整流器與牽引逆變器通過中間直流環節級聯后其主回路的耦合關系，因而無法直接應用于混合動力動車組的牽引變流器中混合動力動車組的牽引變流器。因此，現有對混合動力動車組的牽引變流器的故障診斷方法的準確率還有待提高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種牽引變流器故障分析方法及裝置，根據牽引變流器中網側變流器的三相輸入電流和牽引變流器中牽引逆變器的三相輸出電流，并基于OOCPN的推理機計算獲得牽引變流器故障器件，在故障診斷過程中完全模擬人腦的邏輯推演歷程，能夠基于故障電流的特征完成對故障原因的分析與推演，提高了故障診斷的準確率。

第一方面，本發明實施例提供了一種牽引變流器故障分析裝置，包括：電流檢測調理模塊、電壓檢測調理模塊和數據處理控制模塊；

所述電流檢測調理模塊包括6個檢測單元，分別檢測牽引變流器中網側變流器的三相輸入電流和牽引變流器中牽引逆變器的三相輸出電流，并傳遞至數據處理控制模塊；

所述電壓檢測調理模塊檢測牽引變流器中間直流環節電壓，并傳遞至數據處理控制模塊；

所述數據處理控制模塊基于OOCPN的推理機，根據所述牽引變流器中網側變流器的三相輸入電流、牽引變流器中牽引逆變器的三相輸出電流和中間直流環節電壓，計算牽引變流器的故障器件。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述裝置還包括電源模塊；

所述電源模塊分別為電流檢測調理模塊、電壓檢測調理模塊和數據處理控制模塊供電。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述檢測單元包括電流傳感器和調理電路；

所述電流傳感器測量穿過所述電流傳感器的電線的電流；

所述電流傳感器的輸出端連接所述調理電路的輸入端；

所述調理電路的輸出端連接所述數據處理控制模塊。