用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法技术

本发明专利技术提供一种用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，该方法包括：将逆变器输出的三相交流电信号转换为d轴电信号和q轴电信号；根据所述d轴电信号和所述q轴电信号得到畸变分量以及基波有效值；根据所述畸变分量以及所述基波有效值得到畸变因数，用于表征逆变器输出电压电流的谐波含量和三相对称性，可在逆变器工作过程中实时监测逆变器和负载的工作状态，计算较小、可以实时运算，便于集成到既有控制器中。集成到既有控制器中。集成到既有控制器中。

【技术实现步骤摘要】
用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，适于动车组、地铁列车的车载逆变器输出电压电流畸变检测。

技术介绍

[0002]牵引逆变器和辅助逆变器都是轨道车辆的重要车载设备，分别为牵引电机供电和其它所有车载负载供电，包括空调、空气压缩机等。
[0003]牵引逆变器的三相输出电流和辅助逆变器三相输出电压和电流可以反映出系统工作状态，指征是否存在设备故障、负载是否不平衡等。但若要计算电流的谐波畸变程度，通常需要采用专用设备，不适于在运行过程中大规模实施。通过装置内部的控制器进行快速傅里叶计算虽然原理上可行，但是其耗费处理器资源多，占用时间长，影响控制器的实时控制效果。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题，可在逆变器工作过程中实时监测逆变器和负载的工作状态，计算较小、可以实时运算，便于集成到既有控制器中。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，包括：
[0007]将逆变器输出的三相交流电信号转换为d轴电信号和q轴电信号；
[0008]根据所述d轴电信号和所述q轴电信号得到畸变分量以及基波有效值；
[0009]根据所述畸变分量以及所述基波有效值得到畸变因数，用于表征逆变器输出电压电流的谐波含量和三相对称性。
[0010]进一步地，所述根据所述畸变分量以及所述基波有效值得到畸变因数，包括：
[0011]将所述畸变分量除以所述基波有效值得到所述畸变因数。
[0012]进一步地，所述将逆变器输出的三相交流电信号转换为d轴电信号和q轴电信号，包括：
[0013]采用同步旋转坐标变换将逆变器输出的三相交流电信号转换为同步旋转坐标系下的d轴电信号和q轴电信号。
[0014]进一步地，所述同步旋转坐标变换时采用的变换角为实施电压电流闭环控制的系统角度ω0t，其中，ω0为辅助逆变器输出电信号的基波角频率。
[0015]进一步地，根据所述d轴电信号和所述q轴电信号得到畸变分量以及基波有效值，包括：
[0016]分别提取所述d轴电信号和所述q轴电信号对应的d轴电信号直流分量、q轴电信号
直流分量；
[0017]利用所述d轴电信号减去所述d轴电信号直流分量得到d轴电信号畸变分量；
[0018]利用所述q轴电信号减去所述q轴电信号直流分量得到q轴电信号畸变分量；
[0019]对所述d轴电信号直流分量、所述q轴电信号直流分量求有效值得到基波有效值；
[0020]对所述d轴电信号畸变分量以及所述q轴电信号畸变分量计算平方和、低通滤波、求平方根得到所述畸变分量。
[0021]进一步地，所述分别提取所述d轴电信号和所述q轴电信号对应的d轴电信号直流分量、q轴电信号直流分量，包括：
[0022]分别对所述d轴电信号和所述q轴电信号进行低通滤波得到所述d轴电信号直流分量、所述q轴电信号直流分量。
[0023]进一步地，所述低通滤波为一阶低通滤波或二阶低通滤波。
[0024]第二方面，提供一种用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测装置，包括：
[0025]信号转换模块，将逆变器输出的三相交流电信号转换为d轴电信号和q轴电信号；
[0026]畸变基波获取模块，根据所述d轴电信号和所述q轴电信号得到畸变分量以及基波有效值；
[0027]畸变因数计算模块，根据所述畸变分量以及所述基波有效值得到畸变因数，用于表征逆变器输出电压电流的谐波含量和三相对称性。
[0028]第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法的步骤。
[0029]第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法的步骤。
[0030]本专利技术提供的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，该方法包括：将逆变器输出的三相交流电信号转换为d轴电信号和q轴电信号；根据所述d轴电信号和所述q轴电信号得到畸变分量以及基波有效值；根据所述畸变分量以及所述基波有效值得到畸变因数，用于表征逆变器输出电压电流的谐波含量和三相对称性，可在逆变器工作过程中实时监测逆变器和负载的工作状态，计算较小、可以实时运算，便于集成到既有控制器中。
[0031]为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请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所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0033]图1为本专利技术实施例中列车逆变器的电路示意图；
[0034]图2是本专利技术实施例中的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法的流程示意图；
[0035]图3示出了本专利技术实施例中的步骤S300的具体步骤；
[0036]图4示出了本专利技术实施例中的三相输出电压电流畸变实时监测的原理图；
[0037]图5是本专利技术实施例中的三相输出电压电流畸变实时监测装置的结构框图；
[0038]图6是本专利技术实施例中的另一种三相输出电压电流畸变实时监测装置的结构框图；
[0039]图7为本专利技术实施例电子设备的结构图。
具体实施方式
[0040]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
[0041]本领域内的技术人员应明白，本专利技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本专利技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本专利技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD
‑
ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0042]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，其特征在于，包括：将逆变器输出的三相交流电信号转换为d轴电信号和q轴电信号；根据所述d轴电信号和所述q轴电信号得到畸变分量以及基波有效值；根据所述畸变分量以及所述基波有效值得到畸变因数，用于表征逆变器输出电压电流的谐波含量和三相对称性。2.根据权利要求1所述的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，其特征在于，所述根据所述畸变分量以及所述基波有效值得到畸变因数，包括：将所述畸变分量除以所述基波有效值得到所述畸变因数。3.根据权利要求1所述的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，其特征在于，所述将逆变器输出的三相交流电信号转换为d轴电信号和q轴电信号，包括：采用同步旋转坐标变换将逆变器输出的三相交流电信号转换为同步旋转坐标系下的d轴电信号和q轴电信号。4.根据权利要求3所述的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，其特征在于，所述同步旋转坐标变换时采用的变换角为实施电压电流闭环控制的系统角度ω0t，其中，ω0为辅助逆变器输出电信号的基波角频率。5.根据权利要求1所述的用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法，其特征在于，所述根据所述d轴电信号和所述q轴电信号得到畸变分量以及基波有效值，包括：分别提取所述d轴电信号和所述q轴电信号对应的d轴电信号直流分量、q轴电信号直流分量；利用所述d轴电信号减去所述d轴电信号直流分量得到d轴电信号畸变分量；利用所述q轴电信号减去所述q轴电信号直流分量得到q轴电信号畸变分量；对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马颖涛，杨二林，康晶辉，崔冬冬，董侃，杨宁，庞玉林，刘伟志，刘东辉，杜玉亮，程龙，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：