[發(fā)明專利]用于列車逆變器的三相輸出電壓電流畸變實時監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113552403A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬穎濤;楊二林;康晶輝;崔冬冬;董侃;楊寧;龐玉林;劉偉志;劉東輝;杜玉亮;程龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國國家鐵路集團有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司;北京縱橫機電科技有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司機車車輛研究所;鐵科縱橫(天津)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R29/16;H02M7/44
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 董驍毅;葉明川

本發(fā)明提供一種用于列車逆變器的三相輸出電壓電流畸變實時監(jiān)測方法，該方法包括：將逆變器輸出的三相交流電信號轉(zhuǎn)換為d軸電信號和q軸電信號；根據(jù)所述d軸電信號和所述q軸電信號得到畸變分量以及基波有效值；根據(jù)所述畸變分量以及所述基波有效值得到畸變因數(shù)，用于表征逆變器輸出電壓電流的諧波含量和三相對稱性，可在逆變器工作過程中實時監(jiān)測逆變器和負載的工作狀態(tài)，計算較小、可以實時運算，便于集成到既有控制器中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于列車逆變器的三相輸出電壓電流畸變實時監(jiān)測方法，適于動車組、地鐵列車的車載逆變器輸出電壓電流畸變檢測。

背景技術(shù)

牽引逆變器和輔助逆變器都是軌道車輛的重要車載設(shè)備，分別為牽引電機供電和其它所有車載負載供電，包括空調(diào)、空氣壓縮機等。

牽引逆變器的三相輸出電流和輔助逆變器三相輸出電壓和電流可以反映出系統(tǒng)工作狀態(tài)，指征是否存在設(shè)備故障、負載是否不平衡等。但若要計算電流的諧波畸變程度，通常需要采用專用設(shè)備，不適于在運行過程中大規(guī)模實施。通過裝置內(nèi)部的控制器進行快速傅里葉計算雖然原理上可行，但是其耗費處理器資源多，占用時間長，影響控制器的實時控制效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種用于列車逆變器的三相輸出電壓電流畸變實時監(jiān)測方法、裝置、電子設(shè)備以及計算機可讀存儲介質(zhì)，能夠至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，可在逆變器工作過程中實時監(jiān)測逆變器和負載的工作狀態(tài)，計算較小、可以實時運算，便于集成到既有控制器中。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種用于列車逆變器的三相輸出電壓電流畸變實時監(jiān)測方法，包括：

將逆變器輸出的三相交流電信號轉(zhuǎn)換為d軸電信號和q軸電信號；

根據(jù)所述d軸電信號和所述q軸電信號得到畸變分量以及基波有效值；

根據(jù)所述畸變分量以及所述基波有效值得到畸變因數(shù)，用于表征逆變器輸出電壓電流的諧波含量和三相對稱性。

進一步地，所述根據(jù)所述畸變分量以及所述基波有效值得到畸變因數(shù)，包括：

將所述畸變分量除以所述基波有效值得到所述畸變因數(shù)。

進一步地，所述將逆變器輸出的三相交流電信號轉(zhuǎn)換為d軸電信號和q軸電信號，包括：

采用同步旋轉(zhuǎn)坐標變換將逆變器輸出的三相交流電信號轉(zhuǎn)換為同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的d軸電信號和q軸電信號。

進一步地，所述同步旋轉(zhuǎn)坐標變換時采用的變換角為實施電壓電流閉環(huán)控制的系統(tǒng)角度ω₀t，其中，ω₀為輔助逆變器輸出電信號的基波角頻率。

進一步地，根據(jù)所述d軸電信號和所述q軸電信號得到畸變分量以及基波有效值，包括：

分別提取所述d軸電信號和所述q軸電信號對應(yīng)的d軸電信號直流分量、q軸電信號直流分量；

利用所述d軸電信號減去所述d軸電信號直流分量得到d軸電信號畸變分量；

利用所述q軸電信號減去所述q軸電信號直流分量得到q軸電信號畸變分量；

對所述d軸電信號直流分量、所述q軸電信號直流分量求有效值得到基波有效值；

對所述d軸電信號畸變分量以及所述q軸電信號畸變分量計算平方和、低通濾波、求平方根得到所述畸變分量。

進一步地，所述分別提取所述d軸電信號和所述q軸電信號對應(yīng)的d軸電信號直流分量、q軸電信號直流分量，包括：