[发明专利]电容器剩余寿命的预测方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种电容器剩余寿命的预测方法及装置。该方法包括：获取电容器在工作状态下的当前电容值、当前等效串联电阻以及当前已工作时长；通过电容值变化率与老化时长的第一函数关系以及等效串联电阻与老化时长的第二函数关系，计算电容器在实际运行工况下的第一剩余寿命和第二剩余寿命；比较第一剩余寿命和第二剩余寿命的大小；将第一剩余寿命和第二剩余寿命中较小者，确定为电容器在实际运行工况下的剩余寿命。本发明实施例的电容器剩余寿命的预测方法及装置，能够提高预测电容器剩余寿命的准确性。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种电容器剩余寿命的预测方法及装置。

背景技术

近年来，风力发电技术在全球得以飞速发展，风电变流器作为风力发电的核心能量转换设备，其安全性和稳定性也日益受到关注。风电变流器普遍采用“交直交”的拓扑结构，因此中间直流环节需要大量的电容器滤波以得到稳定的直流电压。

但在风力发电机组运行过程中，一方面，电容器的电容值下降会影响设备的控制性能，可能会导致故障发生。另一方面，电容器的电容值下降会增加电容器的发热损耗，加速电容器的老化，也可能导致故障发生。

为了减少故障发生，需要及时更换电容器，因此有必要预测电容器剩余寿命。目前，预测电容器剩余寿命多基于阿列纽斯方程的结论来进行预测。其中，基于阿列纽斯方程的结论预测电容器剩余寿命是一种理想的方式，其在预测电容器剩余寿命时，使用恒定的环境温度进行计算。但是在实际应用中，环境温度是随时会发生变化的，这就造成所预测的电容器剩余寿命不准确。另外，现有在预测电容器剩余寿命时，计算复杂，精确度较低，受电容器类型的限制，对所有类型的电容器不通用。

发明内容

本发明实施例提供一种电容器剩余寿命的预测方法及装置，能够提高预测电容器剩余寿命的准确性，并且计算简单，能够提高精确度，对所有类型的电容器具有通用性。

一方面，本发明实施例提供了一种电容器剩余寿命的预测方法，方法包括：

获取电容器在工作状态下的当前电容值、当前等效串联电阻以及当前已工作时长；

根据当前电容值，计算电容器的当前电容值变化率；

根据预先获得的电容值变化率与老化时长的第一函数关系，计算当前电容值变化率对应的第一老化时长；

根据第一老化时长以及当前已工作时长，计算电容器在实际运行工况下的第一剩余寿命；

根据预先获得的等效串联电阻与老化时长的第二函数关系，计算当前等效串联电阻对应的第二老化时长；

根据第二老化时长以及当前已工作时长，计算电容器在实际运行工况下的第二剩余寿命；

比较第一剩余寿命和第二剩余寿命的大小；

将第一剩余寿命和第二剩余寿命中较小者，确定为电容器在实际运行工况下的剩余寿命。

另一方面，本发明实施例提供了一种电容器剩余寿命的预测装置，装置包括：

第一获取模块，用于获取电容器在工作状态下的当前电容值、当前等效串联电阻以及当前已工作时长；

第一计算模块，用于根据当前电容值，计算电容器的当前电容值变化率；

第二计算模块，用于根据预先获得的电容值变化率与老化时长的第一函数关系，计算当前电容值变化率对应的第一老化时长；

第三计算模块，用于根据第一老化时长以及当前已工作时长，计算电容器在实际运行工况下的第一剩余寿命；

第四计算模块，用于根据预先获得的等效串联电阻与老化时长的第二函数关系，计算当前等效串联电阻对应的第二老化时长；