[发明专利]一种变流器及其电容器的状态监测方法和设备

权利要求书

1.一种变流器中电容器的状态监测方法，其特征在于，包括：

获取所述电容器的充电状态数据；

在预设充电数据库中查找与所述充电状态数据匹配的电容值；

获取所述电容器的工作状态数据；

根据所述工作状态数据计算所述电容器的等效串联阻抗值；

根据所述电容值和所述等效串联阻抗值加权计算所述电容器的健康状态指标。

2.根据权利要求1所述的状态监测方法，其特征在于，所述根据所述电容值和所述等效串联阻抗值加权计算所述电容器的健康状态指标包括：

根据以下公式计算所述电容器的所述健康状态指标，

其中，H为所述健康状态指标，C为所述电容值，ESR为所述等效串联阻抗值，C₀为电容初始值，ESR₀为等效串联阻抗初始值，k₁、k₂、a₁和a₂均为预设系数，k₁＞0，k₂＜0。

3.根据权利要求2所述的状态监测方法，其特征在于，所述获取所述电容器的充电状态数据包括：

获取将所述电容器两端的电压充至预设电压阈值时对应的充电时间，以便根据所述预设电压阈值和所述充电时间在所述预设充电数据库中查找匹配的电容值。

4.根据权利要求2所述的状态监测方法，其特征在于，所述工作状态数据具体包括所述电容器的工作电压和工作电流；

所述根据所述工作状态数据计算所述电容器的等效串联阻抗值具体包括：

利用高通滤波器计算所述电容器的谐波工作电压和谐波工作电流；

计算所述谐波工作电压和所述谐波工作电流的比值，作为所述电容器的所述等效串联阻抗值。

5.根据权利要求4所述的状态监测方法，其特征在于，所述电容器与所述变流器的输入电路和输出电路并联，所述电容器的所述工作电流具体为：

i_dc(t)＝i_qc(t)-i_inv(t)；

其中，i_dc(t)为所述电容器的所述工作电流，i_qc(t)为所述输入电路的输出电流，i_inv(t)为所述输出电路的输入电流。

6.根据权利要求5所述的状态监测方法，其特征在于，所述输入电路具体为全控桥式整流电路，所述全控桥式整流电路的所述输出电流为：

i_qc(t)＝(q₁-q₂)·i_g；

其中，q₁为所述全控桥式整流电路的第一桥臂的开关驱动信号，q₂为所述全控桥式整流电路的第二桥臂的开关驱动信号，i_g为所述全控桥式整流电路的输入电流。

7.根据权利要求5所述的状态监测方法，其特征在于，所述输出电路具体为三相逆变电路，所述三相逆变电路的所述输入电流为：

i_inv(t)＝s_a·i_a+s_b·i_b+s_c·i_b；

其中，s_a、s_b和s_c分别为所述三相逆变电路的a相开关驱动信号、b相开关驱动信号和c相开关驱动信号，i_a、i_b和i_b分别为所述三相逆变电路的a相电流、b相电流和c相电流。

8.根据权利要求4至7任一项所述的状态监测方法，其特征在于，所述高通滤波器具体为二阶巴特沃斯高通滤波器。