[发明专利]一种母线电容在线监测方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请涉及一种母线电容在线监测方法、装置、设备及存储介质，属于电容监测技术领域。其中，一种母线电容在线监测方法，包括：获取母线参考电压和多组采样值，其中，每组采样值包括母线电流的平均值和母线电压；获取预设的瞬态等效电路模型；根据所述母线电流的平均值、所述母线电压、所述母线参考电压和所述瞬态等效电路模型，提取等效电路参数；所述等效电路参数至少包括母线电容的直流母线电容值。通过本方法，不需要额外的隔离放大电路，即可简单方便的对母线电容进行监测。

技术领域

本申请涉及电容监测技术领域，尤其涉及一种母线电容在线监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

带有直流链(DC-link)支撑电容器的交直流功率变换器系统典型配置如图1所示，最常见的应用拓扑有AC-DC-DC级联变换器(整流)和DC-DC-AC级联变换器(逆变)，其应用涵盖了包括光伏系统、电机驱动器、电动汽车以及照明系统等众多领域。其中，直流母线电容作为关键部件，常被用来平衡谐波、抑制纹波、储存短时能量等。但是，电容是变换器系统中最薄弱的环节之一。统计结果表明，30％以上的变换器故障是由电容失效引起的。直流母线电容的高故障率给变换器系统带来了极大的潜在风险，极易导致系统非计划停机，进而引起严重的安全事故及经济损失。

研究表明，随着电容的退化，其老化特征参数(如等效串联电阻ESR，容值等)会发生改变。对变换器中电容的老化特征参数进行在线监测，可实现元件的健康状态评估及失效预警，进而保障系统的安全可靠运行。因此，对母线电容进行在线监测、预测其健康状态，并其发生严重退化失效之前进行维护，对于保证功率变换器及供电系统的可靠运行具有重要意义。

但是，现有监测方法，采样及信号处理复杂，且普遍需要额外的隔离放大电路，不利于实施。

发明内容

为了解决简单方便的对母线电容进行监测的技术问题，本申请提供了一种母线电容在线监测方法、装置、设备及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种母线电容在线监测方法，所述方法包括：

获取母线参考电压和多组采样值，其中，每组采样值包括母线电流的平均值和母线电压；

获取预设的瞬态等效电路模型；

根据所述母线电流的平均值、所述母线电压、所述母线参考电压和所述瞬态等效电路模型，提取等效电路参数；所述等效电路参数至少包括母线电容的直流母线电容值；

进一步，根据所述母线电流的平均值、所述母线电压、所述母线参考电压和所述瞬态等效电路模型，提取等效电路参数，包括：

获取参数辨识算法；

根据所述母线电流的平均值、所述母线电压、所述母线参考电压和所述瞬态等效电路模型，基于所述参数辨识算法提取等效电路参数；所述参数辨识算法包括递归最小二乘法、卡尔曼滤波、遗传算法和神经网络中的至少一种；所述等效电路参数包括等效电感、等效电阻和所述直流母线电容值；

进一步，所述瞬态等效电路模型，包括：

ΔV_dc(t)＝X×e^-αt×sin(ω_dt)