[发明专利]用于列车逆变器的三相输出电压电流畸变实时监测方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，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。

背景技术

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。

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。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明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。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

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：

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。

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：

将所述畸变分量除以所述基波有效值得到所述畸变因数。

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：

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。

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。

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：

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；

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。

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：