一种牵引网压的检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种牵引网压的检测方法，所述方法包括：采集车载变压器的原边电压数据和副边电流数据；对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据；基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率；当所述第一振荡频率和所述第二振荡频率均处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网处于低频振荡状态。本发明专利技术还同时公开了一种牵引网压的检测装置。

A test method and device of traction network voltage

【技术实现步骤摘要】
一种牵引网压的检测方法及装置
本专利技术涉及牵引网压的检测技术，具体涉及一种牵引网压的检测方法及装置。
技术介绍
随着新型大功率高速列车的投入运营，高速列车和牵引供电系统二者之间动态交互时，一些复杂的系统兼容性问题开始凸显。其中，低频振荡现象是牵引供电系统稳定运行中备受关注的重要问题之一。多列车同时升弓轻载运行时，变电所电压和电流发生大幅度波动，相位时而同相时而交错时而完全反相，严重时可能导致列车牵引封锁、设备烧毁等故障。但目前，无法在牵引供电系统运行的情况下对牵引网压进行低频振荡的有效识别，只能在牵引网网压出现低频波动现象之后采用以下保护措施：1)改善供电环境，降低牵引网阻抗，例如：增加牵引变电所变压器的容量等；但这种方法往往投资大、施工期长、灵活性差；2)对电力机车的网侧整流器的控制参数进行修改。但这种方法只能暂时解决问题，后续仍然会再次引发低频振荡。因此，研究一种在牵引供电系统正常运行的情况下，对牵引网压低频振荡现象进行有效检测十分必要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种牵引网压的检测方法及装置，能够在牵引供电系统正常运行的情况下，对牵引网压的低频振荡现象进行有效的检测，以便在牵引网压出现低频振荡现象时，及时进行低频振荡抑制，以保证牵引供电系统的正常稳定运行。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：根据本专利技术实施例的一方面，提供一种牵引网压的检测方法，应用于电力机车，所述方法包括：采集车载变压器的原边电压数据和副边电流数据；对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据；基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率；当所述第一振荡频率和所述第二振荡频率均处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网处于低频振荡状态。上述方案中，在所述确定所述牵引网处于低频振荡状态之后，所述方法还包括：获取所述牵引网处于低频振荡状态的持续时长；基于所述牵引网处于低频振荡的持续时长，增大网侧变流器的电流环比例系数。上述方案中，当所述第一振荡频率和/或所述第二振荡频率处于预设频率范围以外的情况下，确定所述牵引网不处于低频振荡状态。上述方案中，在所述确定所述牵引网不处于低频振荡状态之后，所述方法还包括：调整网侧变流器的电流环比例系数为初始值。上述方案中，所述对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据，包括：对所述原边电压数据进行均方根计算，得到所述原边电压数据的电压有效值数据；利用本地时钟获取正弦参考信号和余弦参考信号；对所述正弦参考信号、所述余弦参考信号、所述原边电压数据和所述副边电流数据进行计算，得到所述车载变压器的功率因数数据。上述方案中，所述基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率，包括；基于所述电压有效值数据构建第一汉克尔矩阵；对所述第一汉克尔矩阵进行奇异值分解，得到所述第一汉克尔矩阵中第一阶数的正交矩阵，其中，所述正交矩阵与所述电压有效值数据的子空间对应；对所述正交矩阵进行奇异值分解，得到可逆矩阵；通过总体最小二乘法对所述可逆矩阵进行计算，得到所述可逆矩阵的特征值；对所述可逆矩阵的特征值进行计算，得到所述电压有效值的第一振荡频率；基于所述功率因数数据构建第二汉克尔矩阵；对所述第二汉克尔矩阵进行奇异值分解，得到所述第二汉克尔矩阵中第一阶数的正交矩阵，其中，所述正交矩阵与所述功率因数的子空间对应；对所述正交矩阵进行奇异值分解，得到可逆矩阵；通过总体最小二乘法对所述可逆矩阵进行计算，得到所述可逆矩阵的特征值；对所述可逆矩阵的特征值进行计算，得到所述功率因数的第二振荡频率。上述方案中，在所述对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理之前，所述方法还包括：对所述原边电压数据和副边电流数据分别进行截至频率为100Hz的低通滤波，得到所述原边电压数据的低频数据和所述副边电流数据的低频数据。所述对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，包括：对所述原边电压数据的低频数据和所述副边电流数据的低频数据进行处理。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种牵引网压的检测装置，所述检测装置包括：电压互感器，用于采集车载变压器的原边电压数据；电流互感器，用于采集所述车载变压器的副边电流数据；处理器，用于对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据；基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率；当所述第一振荡频率和所述第二振荡频率均处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网处于低频振荡状态。上述方案中，所述处理器还用于：获取所述牵引网处于低频振荡状态的持续时长；基于所述牵引网处于低频振荡的持续时长，增大网侧变流器的电流环比例系数。上述方案中，所述处理器还用于：当所述第一振荡频率和/或所述第二振荡频率均不处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网不处于低频振荡状态。上述方案中，所述处理器还用于：当所述牵引网不处于低频振荡状态的情况下，调整网侧变流器的电流环比例系数调整为初始值。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种牵引网压的检测装置，所述检测装置包括：采集单元，用于采集车载变压器的原边电压数据和副边电流数据；处理单元，用于对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据，以及基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率；确定单元，用于当所述第一振荡频率和所述第二振荡频率均处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网处于低频振荡状态。本专利技术实施例提供的一种牵引网压的检测方法和装置，通过采集车载变压器的原边电压数据和副边电流数据；对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据，以及基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率；当所述第一振荡频率和所述第二振荡频率均处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网处于低频振荡状态。如此，通过充分考虑牵引供电系统低频振荡发生时电压大幅波动、电压电流相位不停变化的特点，给出了电压有效值、功率因数。能够在牵引供电系统正常运行的情况下，对牵引网压的低频振荡现象进行有效的检测，以提高牵引网压的低频振荡现象的精确度，从而在牵引网压出现低频振荡现象时，及时进行低频振荡抑制，以保证牵引供电系统的安全稳定运行。附图说明图1为本申请中牵引网压的检测方法的实现流程示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牵引网压的检测方法，其特征在于，所述方法包括：/n采集车载变压器的原边电压数据和副边电流数据；/n对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据；/n基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率；/n当所述第一振荡频率和所述第二振荡频率均处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网处于低频振荡状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种牵引网压的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集车载变压器的原边电压数据和副边电流数据；
对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据；
基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率；
当所述第一振荡频率和所述第二振荡频率均处于预设频率范围内的情况下，确定所述牵引网处于低频振荡状态。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述牵引网处于低频振荡状态之后，所述方法还包括：
获取所述牵引网处于低频振荡状态的持续时长；
基于所述牵引网处于低频振荡的持续时长，增大网侧变流器的电流环比例系数。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一振荡频率和/或所述第二振荡频率处于预设频率范围以外的情况下，确定所述牵引网不处于低频振荡状态。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述确定所述牵引网不处于低频振荡状态之后，所述方法还包括：
调整网侧变流器的电流环比例系数为初始值。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原边电压数据和所述副边电流数据进行处理，得到所述车载变压器的电压有效值数据和功率因数数据，包括：
对所述原边电压数据进行均方根计算，得到所述原边电压数据的电压有效值数据；
利用本地时钟获取正弦参考信号和余弦参考信号；对所述正弦参考信号、所述余弦参考信号、所述原边电压数据和所述副边电流数据进行计算，得到所述车载变压器的功率因数数据。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压有效值数据和功率因数数据，得到所述电压有效值数据的第一振荡频率和所述功率因数数据的第二振荡频率，包括；
基于所述电压有效值数据构建第一汉克尔矩阵；对所述第一汉克尔矩阵进行奇异值分解，得到所述第一汉克尔矩阵中第一阶数的正交矩阵，其中，所述正交矩阵与所述电压有效值数据的子空间对应；对所述正交矩阵进行奇异值分解，得到可逆矩阵；通过总体最小二乘法对所述可逆矩阵进行计算，得到所述可逆矩阵的特征值；对所述可逆矩阵的特征值进行计算，得到所述电压有效值的第一振荡频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华志，宋文胜，黄军，吕文利，戚广枫，温建民，湛博，王青元，吴杰，陈汉杰，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，西南交通大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42