本发明专利技术提供了一种变流器的异常监测方法及装置，用以监测位于变流器中间回路的预充电阻和电抗器。上述异常监测方法包括：获取预充电过程中的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值；根据所获取的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值基于最小二乘原理估算预充电阻的实际电阻值和电抗器的实际电感值；以及分别比较预充电阻的实际值与设计值、电感器的实际值与设计值以判断预充电阻和电抗器是否异常。本发明专利技术还提供了用以实现上述异常监测方法的异常监测装置。根据本发明专利技术所提供的异常监测方法及装置，能够有效地在预充电阻的阻值和电抗器电感值出现异常时，及时发出警报，从而提高变流器的可靠性。从而提高变流器的可靠性。从而提高变流器的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种变流器的异常监测方法及装置
[0001]本专利技术涉及电气设备的控制领域，尤其涉及一种变流器的异常监测方法及装置。
技术介绍
[0002]变流器，亦称为整流器、网侧变流器，其一端与交流或直流电网相连，另一端与直流回路相连，能够实现能量的双向流动，在一些大功率牵引传动、直流输电、新能源等领域，都有着十分广泛的应用。尤其对于电气化城市轨道交通，作为电气化城市轨道交通核心设备大功率列车的“心脏”，大功率牵引变流器的性能直接影响到列车的运行性能。
[0003]目前常见的牵引变流器包括与网侧相连的中间回路，中间回路经过预充电过程后，将电网侧的电能传递给牵引变流器的逆变模块，逆变模块对网侧的电能进行变换后，输出给后端的负载。其中中间回路主要包括预充电阻和电抗器，中间回路的预充电过程能够有效阻挡由于电网侧电压电流不稳定造成后续逆变模块输出不稳定的情况，因此，需要保证中间回路的预充电阻和电抗器的性能良好，从而能够保证列车牵引传动系统的平稳运行。
[0004]当前在城轨车辆修程修制中，由于无法在列车运行过程中对预充电阻和电抗器的工作状态进行监视，对于预充电阻和电抗器的状态监视主要采用定期检查的方式，即定期采用专用测量设备检测预充电阻阻值和电抗器电感值，比较检测值与设计值之间偏差，如果偏差过大，则认为预充电阻或电抗器异常，需要更换。定期检测的方式存在以下两个缺点：
[0005](1)在预充电阻和电抗器异常时，不能及时报警和及时对发生异常的预充电阻或电抗器进行处理，避免异常进一步恶化而影响列车运行；
[0006](2)在对预充电阻和电抗器进行定期检测时，充点电阻和电抗器还处于正常状态，这种情况属于过度检修，造成资源浪费。
[0007]因此，亟需要一种变流器的异常监测方法及装置，能够在列车运行过程中对预充电阻和电抗器的工作状态进行监视，在预充电阻的阻值和电抗器电感值出现异常时，能够及时发出警报，避免异常进一步恶化影响列车的可靠运行。
技术实现思路
[0008]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0009]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种变流器的异常监测方法，用以监测位于变流器中间回路的预充电阻和电抗器，上述中间回路经过预充电过程后将电网侧的电能传递给上述变流器的逆变模块，具体包括：
[0010]获取预充电过程中的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值；
[0011]根据所获取的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值基于最小二乘原理估算上述预充电阻的实际电阻值和上述电抗器的实际电感值；以及
[0012]分别比较上述预充电阻的实际电阻值与设计电阻值、上述电感器的实际电感值与设计电感值以判断上述预充电阻和上述电抗器是否异常。
[0013]在上述异常监测方法的一实施例中，可选的，上述获取预充电过程中的电网侧电压、中间回路电压和中间回路电流进一步包括：在上述预充电过程中多次采样，以获取多个电网侧电压值、多个中间回路电压值和多个中间回路电流值；其中
[0014]根据所获取的多个电网侧电压值、多个中间回路电压值和多个中间回路电流值基于最小二乘原理估算上述实际电阻值和上述实际电感值。
[0015]在上述异常监测方法的一实施例中，可选的，上述多次采样为周期性采样。
[0016]在上述异常监测方法的一实施例中，可选的，还包括：基于基尔霍夫原理建立上述电网侧电压值、中间回路电压值、中间回路电流值、预充电阻的电阻值和电抗器的电感器之间的数学关系模型；其中
[0017]估算上述预充电阻的实际电阻值和上述电抗器的实际电感值进一步包括：根据上述数学关系模型基于最小二乘原理估算上述预充电阻的实际电阻值和上述电抗器的实际电感值。
[0018]在上述异常监测方法的一实施例中，可选的，上述判断上述预充电阻和上述电抗器是否异常进一步包括：
[0019]分别计算上述预充电阻的实际电阻值与设计电阻值的电阻差值、上述电感器的实际电感值与设计电感值的电感差值；
[0020]响应于上述电阻差值超出电阻差值阈值范围，输出预充电阻异常预警信号以提示上述预充电阻的异常；以及
[0021]响应于上述电感差值超出电感差值阈值范围，输出电抗器异常预警信号以提示上述电抗器的异常。
[0022]在上述异常监测方法的一实施例中，可选的，还包括：响应于上述预充电阻与上述电抗器均无异常，反复使上述中间回路经过多个预充电过程以获取多个估算的预充电阻的实际电阻值和多个估算的电抗器的实际电感值；
[0023]根据多个估算的预充电阻的实际电阻值和上述设计电阻值确定上述电阻差值阈值范围；以及
[0024]根据多个估算的电抗器的实际电感值和上述设计电感值确定上述电感差值阈值范围。
[0025]本专利技术还提供了一种变流器的异常监测装置，用以监测位于变流器中间回路的预充电阻和电抗器，上述中间回路经过预充电过程后将电网侧的电能传递给上述变流器的逆变模块，具体包括处理器和存储器，上述处理器被配置为：
[0026]获取预充电过程中的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值；
[0027]根据所获取的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值基于最小二乘原理估算上述预充电阻的实际电阻值和上述电抗器的实际电感值；以及
[0028]分别比较上述预充电阻的实际电阻值与设计电阻值、上述电感器的实际电感值与设计电感值以判断上述预充电阻和上述电抗器是否异常。
[0029]在上述异常监测装置的一实施例中，可选的，上述处理器获取预充电过程中的电网侧电压、中间回路电压和中间回路电流进一步包括：在上述预充电过程中多次采样，以获取多个电网侧电压值、多个中间回路电压值和多个中间回路电流值；其中
[0030]上述处理器根据所获取的多个电网侧电压值、多个中间回路电压值和多个中间回路电流值基于最小二乘原理估算上述实际电阻值和上述实际电感值。
[0031]在上述异常监测装置的一实施例中，可选的，上述多次采样为周期性采样。
[0032]在上述异常监测装置的一实施例中，可选的，上述处理器还被配置为：基于基尔霍夫原理建立上述电网侧电压值、中间回路电压值、中间回路电流值、预充电阻的电阻值和电抗器的电感器之间的数学关系模型；其中
[0033]上述处理器估算上述预充电阻的实际电阻值和上述电抗器的实际电感值进一步包括：根据上述数学关系模型基于最小二乘原理估算上述预充电阻的实际电阻值和上述电抗器的实际电感值。
[0034]在上述异常监测装置的一实施例中，可选的，上述处理器判断上述预充电阻和上述电抗器是否异常进一步包括：
[0035]分别计算上述预充电阻的实际电阻值与设计电阻值的电阻差值、上述电感器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变流器的异常监测方法，用以监测位于变流器中间回路的预充电阻和电抗器，所述中间回路经过预充电过程后将电网侧的电能传递给所述变流器的逆变模块，其特征在于，包括：获取预充电过程中的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值；根据所获取的电网侧电压值、中间回路电压值和中间回路电流值基于最小二乘原理估算所述预充电阻的实际电阻值和所述电抗器的实际电感值；以及分别比较所述预充电阻的实际电阻值与设计电阻值、所述电感器的实际电感值与设计电感值以判断所述预充电阻和所述电抗器是否异常。2.如权利要求1所述的异常监测方法，其特征在于，所述获取预充电过程中的电网侧电压、中间回路电压和中间回路电流进一步包括：在所述预充电过程中多次采样，以获取多个电网侧电压值、多个中间回路电压值和多个中间回路电流值；其中根据所获取的多个电网侧电压值、多个中间回路电压值和多个中间回路电流值基于最小二乘原理估算所述实际电阻值和所述实际电感值。3.如权利要求2所述的异常监测方法，其特征在于，所述多次采样为周期性采样。4.如权利要求1所述的异常监测方法，其特征在于，还包括：基于基尔霍夫原理建立所述电网侧电压值、中间回路电压值、中间回路电流值、预充电阻的电阻值和电抗器的电感器之间的数学关系模型；其中估算所述预充电阻的实际电阻值和所述电抗器的实际电感值进一步包括：根据所述数学关系模型基于最小二乘原理估算所述预充电阻的实际电阻值和所述电抗器的实际电感值。5.如权利要求1所述的异常监测方法，其特征在于，所述判断所述预充电阻和所述电抗器是否异常进一步包括：分别计算所述预充电阻的实际电阻值与设计电阻值的电阻差值、所述电感器的实际电感值与设计电感值的电感差值；响应于所述电阻差值超出电阻差值阈值范围，输出预充电阻异常预警信号以提示所述预充电阻的异常；以及响应于所述电感差值超出电感差值阈值范围，输出电抗器异常预警信号以提示所述电抗器的异常。6.如权利要求5所述的异常监测方法，其特征在于，还包括：响应于所述预充电阻与所述电抗器均无异常，反复使所述中间回路经过多个预充电过程以获取多个估算的预充电阻的实际电阻值和多个估算的电抗器的实际电感值；根据多个估算的预充电阻的实际电阻值和所述设计电阻值确定所述电阻差值阈值范围；以及根据多个估算的电抗器的实际电感值和所述设计电感值确定所述电感差值阈值范围。7.一种变流器的异常监测装置，用以监测位于变流器中间回路的预充电阻和电抗器，所述中间回路经过预充电过程后将电网侧的电能传递给所述变流器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴计生，张红光，江平，刘勇，詹彦豪，唐黎哲，刘子牛，李珊，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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