CN104716851A - 变流器控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变流器控制方法和装置，该变流器控制方法包括：获取各网侧变流器的工作状态；根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角。本发明提供的变流器控制方法和装置，根据各网侧变流器的工作状态，确定各网侧变流器的载波角，使得在有一个或多个网侧变流器故障时，可及时调整各网侧变流器的载波角，从而尽量使各网侧变流器产生的次谐波相互抵消，使整车的电流谐波不会增加。

Description

变流器控制方法和装置

技术领域

本发明涉及机车控制领域，尤其涉及一种变流器控制方法和装置。

背景技术

一列大功率交流传动电动车组一般根据动车车厢数量配备数个网侧变流器，以实现整车的控制。网侧变流器一般采用脉宽调制（Pulse-WidthModulation，简称PMW）控制技术，所以也称为脉冲整流器。为了避免对于铁路信号产生影响，一般要求整车的总电流具有较低的谐波，要达到这一目的，一般采用使各个网侧变流器用于脉宽调制的三角载波形成不同的角度差，从而消去固定频率的谐波。各网侧变流器的三角载波由各网侧变流器的位置或编码确定。

通常，每台网侧变流器相应的控制单元，根据各网侧变流器的位置或编码采用同步调制的方式，形成各自用于脉宽调制的三角载波，这些三角载波以电网电压基波的上升过零点或下降过零点作为各网侧变流器共同的基准点，形成不同的角度差，使各台网侧变流器生成的谐波互相抵消，从而达到消去谐波的目的。每台网侧变流器的三角载波与基准点之间的角度差称为载波角，各网侧变流器的载波角在各网侧变流器的位置或编码确定后是固定不变的。

由于各网侧变流器的载波角与工作的网侧变流器的数量相关，当动车组上一台或几台网侧变流器因为故障或其他原因停止工作时，参与工作的网侧变流器数量发生了改变而载波角没有变化，这就会导致某些次电流谐波无法相互抵消，从而整车的电流谐波就会增大。

发明内容

本发明提供一种变流器控制方法和装置，用于解决现有变流器控制方法中，在一台或多台网侧变流器故障时，导致某些次谐波无法相互抵消的问题。

本发明一方面提供一种变流器控制方法，包括：

获取各网侧变流器的工作状态；

根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角。

本发明另一方面提供一种变流器控制装置，包括：

获取模块，用于获取各网侧变流器的工作状态；

确定模块，用于根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角。

本发明提供的变流器控制方法和装置，通过根据各网侧变流器的工作状态，确定各网侧变流器的载波角，使得在有一个或多个网侧变流器故障时，可及时调整各网侧变流器的载波角，从而尽量使各网侧变流器的次谐波相互抵消，使整车的电谐波流不会增加。

附图说明

图1为本发明提供的变流器控制方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明提供的变流器控制方法实施例二的流程示意图；

图3为本发明提供的变流器控制装置实施例一的结构示意图；

图4为本发明提供的变流器控制装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明提供的一种变流器控制方法实施例一的流程示意图。如图1所示，该变流器控制方法包括：

步骤101，获取各网侧变流器的工作状态。

具体的，本实施例的执行主体为变流器控制装置，该变流器控制装置可以为机车的整车控制装置，还可以为网侧变流器控制装置，或者是独立于整车控制装置和网侧变流器控制装置而独立设置的变流器控制设置，此处对此不做限定。本发明各实施例以整车控制装置作为变流器控制装置为例进行说明，整车控制装置和各网侧变流器控制装置通过特定的机车网络总线进行双向数据通信，整车控制装置可以通过网络总线获取各网侧变流器的工作状态，各网侧变流器的工作状态指各网侧变流器是正常工作，或者是出现故障。

此外，可以根据实际需要执行步骤101，即可以每隔预设时间执行步骤101或者接收到执行指令时再执行该步骤101，该预设时间可以根据实际需要进行设定，例如100毫秒，10秒，1分钟、10分钟或者1小时等等，本实施例不做限定。

步骤102，根据各网侧变流器的工作状态，确定各网侧变流器的载波角。

其中，网侧变流器的载波角指该网侧变流器用于脉宽调制的三角载波与基准点的角度差，载波角可以是大于或等于0°且小于180°的任一角度值，各网侧变流器的载波角与参与工作的网侧变流器的数量有关。

举例来说，若网侧变流器的PWM控制信号的频率为50赫兹（Hz），则整车的电流谐波主要集中在100Hz、150Hz、200Hz、250Hz等，一般为PWM信号的整数倍处，为使整车的电流谐波较小，通常可控制各网侧变流器产生的各次谐波互相抵消或削弱，从而保证整车的电流谐波较小。

进一步的，上述步骤102之后，还包括：

将确定的各网侧变流器的载波角发送给各网侧变流器，以使各网侧变流器根据载波角调整各自的载波。

具体的，假如整车控制装置确定的某网侧变流器的载波角为60°，表示该网侧变流器的用于脉宽调制的载波与基准点的角度差为60°，若基准点为电网电压的上升过零点，则该网侧变流器可控制该网侧变流器用于脉宽调制的载波比电网电压的上升过零点延迟或提前60°，需要说明的是，各网侧变流器控制生成各自用于脉宽调制的载波时，各自载波相对于基准点的延迟或提前角度不同，但是相对于基准点的延迟或提前的方向相同，即所有网侧变流器的载波均相对于基准点延迟各自对应的角度，或者均相对于基准点提前各自对应的角度。

本发明实施例提供的变流器控制方法，根据各网侧变流器的工作状态，确定各网侧变流器的载波角，从而使得在有一个或多个网侧变流器故障时，通过及时调整各网侧变流器的载波角，从而尽量使各网侧变流器产生的次谐波相互抵消，使整车的电流谐波不会增加。

图2为本发明提供的变流器控制方法实施例二的流程示意图。如图2所示，该变流器控制方法包括：

步骤201，获取各网侧变流器的工作状态。

该步骤与步骤101一致，在此不再赘述。

步骤202，根据各网侧变流器的工作状态，确定正常工作的网侧变流器的数量。

具体的，可以在整车控制装置中，设置一计数器，用来对正常工作的网侧变流器的数量进行计数。

步骤203，根据正常工作的网侧变流器的数量，确定正常工作的各网侧变流器的载波角。

具体的，若正常工作的网侧变流器的数量为N，则根据正常工作的网侧变流器的数量，确定正常工作的各网侧变流器的载波角，包括：

确定第M个正常工作的网侧变流器的载波角为(M-1)×π/N度，其中，M、N为正整数数，M小于或等于N。需要指出的是，可以根据实际需要将正常工作的网侧变流器进行编号，本实施例中不做限定。

举例来说，若正常工作的网侧变流器共有5个，则第1个正常工作的网侧变流器的载波角为0°，第2个正常工作的网侧变流器的载波角为36°，第3个正常工作的网侧变流器的载波角为72°，第4个正常工作的网侧变流器的载波角为108°，第5个正常工作的网侧变流器的载波角为144°。

进一步地，上述步骤202之后且在步骤203之前，还包括：

步骤203a，判断正常工作的网侧变流器的数量是否有变化。

若有，则执行步骤203；

若无，则执行步骤204，各网侧变流器的载波角保持不变。

具体的，可在整车控制装置中设置一存储器，该存储器用于存储正常工作的网侧变流器的数量。若当前确定的正常工作的网侧变流器的数量与存储的正常工作的网侧变流器的数量不同，则说明正常工作的网侧变流器的数量发生了变化，然后将当前确定的正常工作的网侧变流器的数量存入该存储器，且执行步骤203，若正常工作的网侧变流器的数量无变化，表示无新故障的网侧变流器，各网侧变流器可保持原来的载波角不变。

步骤205，将确定的各网侧变流器的载波角发送给各网侧变流器，以使各网侧变流器根据载波角调整各自的载波。

举例来说，若正常工作的网侧变流器的数量为5个，则各网侧变流器收到整车控制装置发来的各自的载波角后，根据基准点的信息，生成各自的三角载波，假设各三角载波相对于基准点延迟，则生成的各三角载波相对于基准点依次延迟0°、36°、72°、108°、144°。

本实施例提供的变流器控制方法，通过根据正常工作的网侧变流器的数量，确定各正常工作的网侧变流器的载波角，从而使得在有一个或多个网侧变流器故障时，各网侧变流器的载波角能及时调整，以尽量使各网侧变流器产生的次谐波互相抵消，从而使整车的电流谐波不会增加。

图3为本发明提供的变流器控制装置实施例一的结构示意图。如图1所示，该变流器控制装置300包括：获取模块301和确定模块302。

其中，获取模块301，用于获取各网侧变流器的工作状态；确定模块302用于根据各网侧变流器的工作状态，确定各网侧变流器的载波角。

进一步地，所述确定模块302在根据各网侧变流器的工作状态，确定各网侧变流器的载波角之后，还用于：

将确定的各网侧变流器的载波角发送给各网侧变流器，以使各网侧变流器根据载波角调整各自的载波。

具体的，本实施例提供的变流器控制装置300，可以为整车控制装置，或者为网侧变流器控制装置，或者为独立设置的变流器控制装置，本实施例对此不做限定。本实施例提供的变流器控制装置的各部分功能及控制过程可参照本发明实施例提供的变流器控制方法实施例的说明，此处不再赘述。

本发明实施例提供的变流器控制装置，根据各网侧变流器的工作状态，确定各网侧变流器的载波角，使得在有一个或多个网侧变流器故障时，通过及时调整各网侧变流器的载波角，从而尽量使各网侧变流器产生的次谐波相互抵消，使整车的电流谐波不会增加。

图4为本发明提供的变流器控制装置实施例二的结构示意图。如图4所示，在图3的基础上，上述确定模块302具体用于：

根据各网侧变流器的工作状态，确定正常工作的网侧变流器的数量；

根据正常工作的网侧变流器的数量，确定正常工作的各网侧变流器的载波角。

具体的，若正常工作的网侧变流器的数量为N，则确定模块302具体用于：

确定第M个正常工作的网侧变流器的载波角为(M-1)×π/N度，其中，M、N为正整数，M小于或等于N。

进一步地，上述变流器控制装置300还包括：判断模块401。

其中，判断模块401具体用于：

判断正常工作的网侧变流器的数量是否有变化；

若有，则触发确定模块302。

本实施例提供的变流器控制装置300的各部分功能及控制过程可参照本发明实施例提供的变流器控制方法实施例的说明，此处不再赘述。

本实施例提供的变流器控制装置，通过根据正常工作的网侧变流器的数量，确定各正常工作的网侧变流器的载波角，从而使得在有一个或多个网侧变流器故障时，各网侧变流器的载波角能及时调整，以尽量使各网侧变流器产生的次谐波互相抵消，从而使整车的电流谐波不会增加。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记带的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变流器控制方法，其特征在于，包括：

获取各网侧变流器的工作状态；

根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角。

2.根据权利要求1所述的变流器控制方法，其特征在于，所述根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角，包括：

根据所述各网侧变流器的工作状态，确定正常工作的网侧变流器的数量；

根据所述正常工作的网侧变流器的数量，确定正常工作的各网侧变流器的载波角。

3.根据权利要求2所述的变流器控制方法，其特征在于，在所述根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角之前，还包括：

判断正常工作的网侧变流器的数量是否有变化；

若有，则执行根据正常工作的网侧变流器的数量，确定正常工作的各网侧变流器的载波角的操作。

4.根据权利要求2或3所述的变流器控制方法，其特征在于，所述正常工作的网侧变流器的数量为N，所述根据所述正常工作的网侧变流器的数量，确定正常工作的各网侧变流器的载波角，包括：

确定第M个正常工作的网侧变流器的载波角为(M-1)×π/N度，其中，所述M、N为正整数数，M小于或等于N。

5.根据权利要求1所述的变流器控制方法，其特征在于，所述根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角之后，还包括：

将确定的所述各网侧变流器的载波角发送给所述各网侧变流器，以使所述各网侧变流器根据所述载波角调整各自的载波。

6.一种变流器控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取各网侧变流器的工作状态；

确定模块，用于根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角。

7.根据权利要求6所述的变流器控制装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

根据所述各网侧变流器的工作状态，确定正常工作的网侧变流器的数量；

根据所述正常工作的网侧变流器的数量，确定正常工作的各网侧变流器的载波角。

8.根据权利要求7所述的变流器控制装置，其特征在于，还包括判断模块，所述判断模块具体用于：

判断正常工作的网侧变流器的数量是否有变化；

若有，则触发所述确定模块。

9.根据权利要求7或8所述的变流器控制装置，其特征在于，所述正常工作的网侧变流器的数量为N，所述确定模块，具体用于：

确定第M个正常工作的网侧变流器的载波角为(M-1)×π/N度，其中，所述M、N为正整数，M小于或等于N。

10.根据权利要求6所述的变流器控制装置，其特征在于，所述确定模块，在根据所述各网侧变流器的工作状态，确定所述各网侧变流器的载波角之后，还用于：

将确定的所述各网侧变流器的载波角发送给所述各网侧变流器，以使所述各网侧变流器根据所述载波角调整各自的载波。