CN109921463A - 无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法，该方法包括：获取变流器在预充电过程中的直流侧电压；根据直流侧电压得到伪随机数；获取变流器单元作为先导变流器单元的期望值，对期望值和预设值进行+1处理，得到处理后的期望值；将伪随机数对+1处理后的期望值进行取余，得到余值；判断期望值与余值是否一致，若是，确定变流器单元为先导变流器单元，控制所述变流器启动，并控制所述输出侧接触器闭合；若否，在母线电压传感器检测到母线电压时，跟随母线电压以控制所述变流器启动，避免了固定先导变流器，一旦先导变流器在启动过程中发生故障，后继变流器检测不到并联母线电压，进而导致并联系统启动失败的问题。

Description

无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法

技术领域

本发明实施例涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法。

背景技术

目前，基于长距离、强干扰以及高可靠性需求，决定了城轨列车辅助并联控制需采用无互联线下垂策略。

实现无通信互联线变流器多机并联系统控制的前提是整个并联系统内各辅助变流器的正常启动，特别是启动顺序问题。现有技术中，确定先导变流器的方法为固定先导变流器，即固定某一台变流器为先启动的变流器。

但是，采用现有技术，一旦先导变流器在启动过程中发生故障，后继变流器检测不到并联母线电压，就会导致并联系统启动失败。

发明内容

本发明实施例提供一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法，以克服采用现有技术，一旦先导变流器在启动过程中发生故障，后继变流器检测不到并联母线电压，就会导致并联系统启动失败的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法，其特征在于，应用于无通信互联线变流器多机并联系统，所述无通信互联线变流器多机并联系统包括多个并联设置的变流器单元，其中，所述变流器单元包括控制器、直流侧电压传感器、变流器、输出侧接触器和母线电压传感器，所述控制器分别与所述变流器、所述直流侧电压传感器、所述母线电压传感器以及所述输出侧接触器连接；所述方法包括：

获取所述变流器在预充电过程中的直流侧电压；

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元，若是，则控制所述变流器启动，并控制所述输出侧接触器闭合。

在一种可能的设计中，所述根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元包括：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压和预设随机数算法，确定伪随机数；

根据所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值和所述伪随机数，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元。

在一种可能的设计中，所述根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压和预设随机数算法，确定伪随机数包括：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压确定第一函数的输入参数；

将所述输入参数输入至所述第一函数，得到随机数种子；

将所述随机数种子输入至第二函数，得到所述伪随机数。

在一种可能的设计中，所述根据所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值和所述伪随机数，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元包括：

对所述期望值进行+1处理，得到+1处理后的期望值；

将所述伪随机数对所述+1处理后的期望值进行取余，得到余值；

判断所述期望值与所述余值是否一致，若是，则确定所述变流器单元为先导变流器单元。

在一种可能的设计中，若所述变流器单元非先导变流器单元，所述方法还包括：

在所述母线电压传感器检测到母线电压时，跟随所述母线电压以控制所述变流器启动。

第二方面，一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备，应用于无通信互联线变流器多机并联系统，所述设备包括：

获取模块，用于获取所述变流器在预充电过程中的直流侧电压；

启动模块，用于根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元，若是，则控制所述变流器启动，并控制所述输出侧接触器闭合。

在一种可能的设计中，所述启动模块具体用于：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压和预设随机数算法，确定伪随机数；

根据所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值和所述伪随机数，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元。

在一种可能的设计中，所述启动模块还具体用于：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压确定第一函数的输入参数；

将所述输入参数输入至所述第一函数，得到随机数种子；

将所述随机数种子输入至第二函数，得到所述伪随机数。

在一种可能的设计中，所述启动模块还具体用于：

对所述期望值进行+1处理，得到处理后的期望值；

将所述伪随机数对所述处理后的期望值进行取余，得到余值；

判断所述期望值与所述余值是否一致，若是，则确定所述变流器单元为先导变流器单元。

在一种可能的设计中，所述启动模块还用于：若所述变流器单元非先导变流器单元，在所述母线电压传感器检测到母线电压时，跟随所述母线电压以控制所述变流器启动。

第三方面，本发明实施例提供一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面任一项所述的无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法。

本发明实施例提供的通信互联线变流器多机并联系统的启动方法，应用于无通信互联线变流器多机并联系统，所述无通信互联线变流器多机并联系统包括多个并联设置的变流器单元，其中，所述变流器单元包括控制器、直流侧电压传感器、变流器、输出侧接触器和母线电压传感器，所述控制器分别与所述变流器、所述直流侧电压传感器、所述母线电压传感器以及所述输出侧接触器连接；所述方法包括：获取所述变流器在预充电过程中的直流侧电压；根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元，若是，则控制所述变流器启动，并控制所述输出侧接触器闭合，避免了固定先导变流器，一旦先导变流器在启动过程中发生故障，后继变流器检测不到并联母线电压，进而导致并联系统启动失败的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的调理电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备的硬件结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的示意图，如图1所示，本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统包括个并联设置的变流器单元1、变流器单元2……变流器单元n，每个变流器单元的结构相同。其中，变流器单元1为例，对变流器单元的具体结构进行说明。变流器单元1包括控制器11、直流侧电压传感器12、变流器13、输出侧接触器14、母线电压传感器15以及调理电路16，控制器11分别与变流器13、直流侧电压传感器12、母线电压传感器15以及输出侧接触器14连接；

直流侧电压传感器12与变流器13的充电电容Cin连接，用于检测在预充电过程中变流器13的充电电容Cin两端的电压，即直流侧电压反馈值Udc；

输出侧接触器14与变流器13的输出端连接，输出侧接触器14闭合时变流器14与其它变流器并联；

母线电压传感器15与输出侧接触器14连接，用于检测母线电压反馈值Upa～c，其中，不同变流器单元内的母线电压传感器并联连接。可选的，可以采用电压外环和电流内环双闭环进行控制，使得直流侧电压和母线电压更加稳定。

调理电路16分别与直流侧电压传感器12和控制器13连接，调理电路16用于将直流侧电压传感器12输出的直流侧电压反馈值Udc进行调理进行，调理后的Udc再输入控制器13。

下面结合具体的实施例，对本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动过程进行说明。

该方法应用于包括多个并联设置的变流器单元，其中，所述变流器单元包括依次连接的直流侧电压传感器、变流器、输出侧接触器以及母线电压传感器。如图2所示，所述方法包括：

S201、获取所述变流器在预充电过程中的直流侧电压；

下面以变流器单元1为例，并结合图1进行说明。具体地，获取直流侧电压传感器检测到的在预充电过程中变流器的充电电容两端的电压，即直流侧电压；将直流侧电压经过调理电路16进行调理，再进行模数转换，得到数字信号。

具体地，结合图3加以说明。图3为本实施例提供的调理电路的结构示意图，如图3所示，如图3所示，调理电路16包括：采样电阻161、电压跟随器162，其中，采样电阻161分别与直流侧电压传感器12和电压跟随器162的输入端连接，电压跟随器162的输出端和控制器连接。

获取直流侧电压传感器12检测到的在预充电过程中变流器13的充电电容Cin两端的电压，即直流侧电压反馈值Udc；直流侧电压反馈值Udc为变化很小的电流信号，经过R1采样电阻161得到电压信号，再经过电压跟随器162LM258D得到ADI_Udc模拟量信号，再将ADI_Udc输入到控制器13，再对ADI_Udc进行模数转换，将ADI_Udc转换成数字量Udc，得到数字信号。

S202、根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压确定第一函数的输入参数；

S203、将所述输入参数输入至所述第一函数，得到随机数种子；

S204、将所述随机数种子输入至第二函数，得到伪随机数；

具体地，对直流侧电压经过调理，再进行模数转换，得到数字信号作为第一函数的输入参数，输入至第一函数。可选的，第一函数为随机数种子生成函数srand函数，也可以为其他的随机数种子生成函数，本实施例对第一函数的具体形式不做限制，只要第一函数能够用于生成随机数种子即可。

然后调用第一函数，提供随机数种子给第二函数。可选的，在本实施例中，第二函数为随机数生成函数rand函数，rand函数通过线性同余算法产生伪随机数，伪随机数为随机数序列。然后按照预设频率，例如可以为5ms/次的频率对伪随机数进行采样。

S205、获取所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值，对所述期望值进行+1处理，得到处理后的期望值；

S206、将所述伪随机数对所述处理后的期望值进行取余，得到余值；

S207、判断所述期望值与所述余值是否一致，若是，执行S208；若否，执行S209；

可选的，可以通过掷骰子法，能够获得无通信互联线变流器多机并联系统中只有1台变流器启动最大概率的期望值。可选的，根据无通信互联线变流器多机并联系统中变流器的数量和投掷次数确定期望值。此处举例说明。如投掷1000次，对于两台变流器组成的无通信互联线变流器多机并联系统，当投掷基数为242次时，只有1台变流器的启动概率最大，为0.997677，此时投掷基数应选取为期望值375。期望值随着无通信互联线变流器多机并联系统的变流器数量的变化而变化。

可选的，根据无通信互联线变流器多机并联系统中变流器的数量和投掷次数确定期望值后，将采样得到的伪随机数对期望值+1取余，得到余值，判断期望值与余值是否一致。

S208、确定所述变流器单元为先导变流器单元，控制所述变流器启动，并控制所述输出侧接触器闭合；

具体地，若确定控制器11所归属的变流器单元1是先导变流器单元，则发送脉冲控制信号给变流器的IGBT器件，控制变流器启动并控制输出侧接触器闭合，使得变流器单元启动。输出侧接触器K1(14)闭合后，母线电压传感器可以检测到母线电压。检测到母线电压后，控制停止产生伪随机数。

S209、在所述母线电压传感器检测到母线电压时，跟随所述母线电压以控制所述变流器启动。

进一步地，若确定控制器11所归属的变流器单元1不是先导变流器单元，控制器11在母线电压传感器15检测到母线电压时，跟随母线电压发送脉冲控制信号给控制变流器13，控制变流器13启动，同时闭合输出侧接触器K1，实现控制器11所归属的变流器单元1的启动。

本实施例提供的无通信互联线变流器多机并联方法，能够基本保证无通信互联线变流器多机并联系统在无互联线的情况下快速而安全的启动，每次先导变流器均不同，每台变流器均有相同概率充当先导变流器。并且无通信互联线变流器多机并联系统各变流器控制完全一致，更利于扩展和维修。

进一步地，本实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法，在启动过程发生故障时，先导变流器将停止启动，并自动转变为后继变流器，其余变流器成为新的先导变流器后，原来的先导变流器再进行锁相启动，避免了延时等待，加快了无通信互联线变流器多机并联系统的总体启动速度。

图4为本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备的结构示意图，如图4所示，该设备包括：

获取模块401，用于获取所述变流器在预充电过程中的直流侧电压；

启动模块402，用于根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元，若是，则控制所述变流器启动，并控制所述输出侧接触器闭合。

可选的，启动模块402具体用于：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压和预设随机数算法，确定伪随机数；

根据所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值和所述伪随机数，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元。

可选的，启动模块402还具体用于：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压确定第一函数的输入参数；

将所述输入参数输入至所述第一函数，得到随机数种子；

将所述随机数种子输入至第二函数，得到所述伪随机数。

可选的，启动模块402还具体用于：

对所述期望值和预设值进行加和处理，得到加和处理后的期望值；

将所述伪随机数对所述加和处理后的期望值进行取余，得到余值；

判断所述期望值与所述余值是否一致，若是，则确定所述变流器单元为先导变流器单元。

可选的，启动模块402还用于：若所述变流器单元非先导变流器单元，在所述母线电压传感器检测到母线电压时，跟随所述母线电压以控制所述变流器启动。

本实施例的装置，可以用于执行图2至图3方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图5为本发明实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备的硬件结构示意图。如图5所述，本实施例提供的无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备50包括：

处理器501、存储器502；其中

存储器502，用于存储计算机执行指令。

处理器501，用于执行存储器存储的计算机执行指令。

处理器501通过执行存储器存储的计算机执行指令，实现了上述实施例中无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备所执行的各个步骤。具体可以参见上述方法实施例中的相关描述。

可选地，存储器502既可以是独立的，也可以跟处理器501集成在一起，本实施例不做具体限定。

当存储器502独立设置时，该网络切换设备还包括总线503，用于连接所述存储器502、处理器501。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。

应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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，执行包括上述各方法实施例的步骤；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：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法，其特征在于，应用于无通信互联线变流器多机并联系统，所述无通信互联线变流器多机并联系统包括多个并联设置的变流器单元，其中，所述变流器单元包括控制器、直流侧电压传感器、变流器、输出侧接触器和母线电压传感器，所述控制器分别与所述变流器、所述直流侧电压传感器、所述母线电压传感器以及所述输出侧接触器连接；所述方法包括：

获取所述变流器在预充电过程中的直流侧电压；

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元，若是，则控制所述变流器启动，并控制所述输出侧接触器闭合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元包括：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压和预设随机数算法，确定伪随机数；

根据所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值和所述伪随机数，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压和预设随机数算法，确定伪随机数包括：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压确定第一函数的输入参数；

将所述输入参数输入至所述第一函数，得到随机数种子；

将所述随机数种子输入至第二函数，得到所述伪随机数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值和所述伪随机数，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元包括：

对所述期望值进行+1处理，得到处理后的期望值；

将所述伪随机数对所述+1处理后的期望值进行取余，得到余值；

判断所述期望值与所述余值是否一致，若是，则确定所述变流器单元为先导变流器单元。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述变流器单元非先导变流器单元，所述方法还包括：

在所述母线电压传感器检测到母线电压时，跟随所述母线电压以控制所述变流器启动。

6.一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备，其特征在于，应用于无通信互联线变流器多机并联系统，所述设备包括：

获取模块，用于获取所述变流器在预充电过程中的直流侧电压；

启动模块，用于根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元，若是，则控制所述变流器启动，并控制输出侧接触器闭合。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述启动模块具体用于：

根据所述变流器在预充电过程中的直流侧电压和预设随机数算法，确定伪随机数；

根据所述变流器单元作为先导变流器单元的期望值和所述伪随机数，判断所述变流器单元是否为先导变流器单元。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述启动模块还用于：若所述变流器单元非先导变流器单元，在母线电压传感器检测到母线电压时，跟随所述母线电压以控制所述变流器启动。

9.一种无通信互联线变流器多机并联系统的启动设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至5任一项所述的无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至5任一项所述的无通信互联线变流器多机并联系统的启动方法。