[发明专利]辅助变流器输出不平衡功率检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种辅助变流器输出不平衡功率检测方法及装置，所述检测方法首先将变压器原边电流折算成副边电流，将该副边电流和输出三相电压在多同步旋转坐标系中进行旋转坐标转换，进行双dq解耦得到电流解耦分量和电压解耦分量，对电流解耦分量和电压解耦分量进行低通滤波，根据电流解耦分量和电压解耦分量的滤波输出值计算不平衡功率。本发明仅利用变压器原边电流，通过数学变换，配合三相输出电压计算输出不平衡功率，简化了辅助变流器的复杂程度，降低了安装成本，提高了辅助变流器的可维护性，使辅助变流器具有简洁、高效的运行特点。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，涉及辅助变流器检测技术，具体地说，涉及一种辅助变流器输出不平衡功率检测方法及装置。

背景技术

辅助变流器是轨道交通车辆重要的电器设备，主要用于将电网上的直流电转换成三相交流电供空气压缩机、照明、空调等交流负载设备使用。然而，在实际运行中，由于变流器三相交流滤波参数不一致、三相交流负载不对称或者单相负载运行会给辅助变流器造成三相输出不平衡影响。该影响产生的零序电流流经变压器绕组，造成绕组磁通不平衡，导致绕组磁通饱和并发热过高，产生绝缘失效的危险。

辅助变流器常在变压器原边安装电流采集装置，该装置目前仅为功率开关器件提供保护。针对功率不平衡问题，需要为变流器安装额外的三相负载电流采集装置，通过三相负载电流判断是否存在不平衡现象。该方法需要配备额外的负载电流传感器，增加了辅助变流器的复杂程度，提高了生产成本，维护性差。

发明内容

本发明针对现有辅助变流器功率不平衡检测方法存在的需要配备额外的负载电流传感器等上述问题，提供了一种辅助变流器输出不平衡功率检测方法及装置，能够在不需要配备额外负载电流采集装置的实现对辅助变流器输出不平衡功率的检测。

为了达到上述目的，本发明提供了一种辅助变流器输出不平衡功率检测方法，其具体步骤为：

利用采集的变压器原边三相输入电流I_pa、I_pb、I_pc计算变压器副边三相输出电流I_sa、I_sb、I_sc；

对采集的辅助变流器三相输出电压U_a、U_b、U_c进行3/2变换得到电压U_α、U_β，将电压U_α变换至以转速ω正向旋转的正序同步旋转坐标d⁺q⁺坐标系中，将电压U_β变换至以转速-ω负向旋转的负序同步旋转坐标d^-q^-坐标系中，进行双dq解耦得到电压解耦分量；

对变压器副边三相输出电流I_sa、I_sb、I_sc进行3/2变换得到电流I_α、I_β，将电流I_α变换至以转速ω正向旋转的正序同步旋转坐标d⁺q⁺坐标系中，将电流I_β变换至以转速-ω负向旋转的负序同步旋转坐标d^-q^-坐标系中，进行双dq解耦得到电流解耦分量；

根据电压解耦分量和电流解耦分量的滤波输出值计算不平衡功率。

优选的，计算变压器副边三相输出电流I_sa、I_sb、I_sc的具体方法为：利用采集的变压器原边三相输入电流I_pa、I_pb、I_pc，通过变压器原副边匝比和相位变换，利用公式(1)计算出变压器副边三相输出电流I_sa、I_sb、I_sc，公式(1)表示为：