CN112104252B - 一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置，所述方法包括：采集逆变模块的三相输出电流I_A和I_B；采集变压器模块的输出线电压U_AB和U_BC；根据I_A和I_B，进行克拉克变换，生成满足克拉克变换αβ坐标系的I_α和I_β；根据U_AB和U_BC，进行克拉克变换，生成满足αβ坐标系的U_α和U_β；根据I_α、I_β、U_α、U_β、变压器输入输出电压夹角θ、变压比值M和三相等效电容容值C₀，进行输出功率计算，得到有功功率数据和无功功率数据。本发明实施例根据逆变模块输出电流及变压器模块输出电压，直接计算辅助变流器负载侧的有功功率和无功功率，无需对逆变模块输出电流持续采样，提高了功率计算的实时性。

Description

一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置。

背景技术

动车组辅助变流器是辅助供电系统的重要组成部分，主要负责为动车组提供380伏(volt，V)交流(Alternating Current，AC)电源，为充电机、空调及牵引冷却系统等交流负载供电。为提高交流供电系统的可靠性及冗余性，全列设置多台辅助变流器并联供电，采用无互联线并联控制算法，各辅助变流器根据负载功率调整输出电压，自动均分负载电流。目前动车组辅助变流器多采用工频隔离拓扑，通过工频变压器实现输入与输出的电气隔离。无互联线并联算法中，需要知道每台辅助变流器输出的有功功率和无功功率，通过下垂控制调整输出电压实现各台辅助变流器输出电流均衡。通常需要采集变压器输入电流与变压器输出电压计算负载功率，由于隔离变压器的原因，电压与电流采样位置不一致，不能直接计算出功率，需要特殊计算方法进行处理。

在已经公开的申请号为CN106096278.A的专利《列车用辅助逆变器输出功率计算方法及系统》中，提出一种根据模块输出采样电流计算出输出电流，进而计算出负载电流，最终根据负载电流计算输出功率的方法。但该专利计算变压器输出电流时采用了滞后采样点的方法，记录多个采样点数据，并对采样点进行滞后，影响功率计算的实时性。并且当计算出的滞后采样点数值不为整数时，会严重影响最终的计算精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置，根据辅助变流器的逆变模块输出电流及变压器模块输出电压，直接计算辅助变流器负载侧的有功功率和无功功率，无需对逆变模块输出电流持续采样，提高了功率计算的实时性。

有鉴于此，本发明实施例第一方面提供了一种动车组辅助变流器功率计算方法，所述方法应用在动车组，所述动车组包括多个并联的辅助变流器，所述辅助变流器包括逆变模块、电流传感器模块、变压器模块、滤波电容模块和电压传感器模块，所述逆变模块的输出为三相交流输出，所述变压器模块的输入输出电压向量夹角为θ，所述变压器模块的变压比为变压比值M，所述滤波电容模块的三相等效电容容值为C₀，所述方法包括：

S1，使用所述电流传感器模块，采集所述逆变模块的三相输出电流，得到第一相电流数据I_A和第二相电流数据I_B；并使用所述电压传感器模块，采集所述变压器模块的输出线电压，得到一二相线电压数据U_AB和二三相线电压数据U_BC；所述A、B和C分别对应三相中的第一相、第二相和第三相；

S2，根据所述I_A和所述I_B，进行克拉克Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据所述U_AB和所述U_BC，进行Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β；

S3，根据所述I_α、所述I_β、所述U_α、所述U_β、所述θ、所述变压比值M和所述C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q。

优选的，所述根据所述I_A、所述I_B和所述I_C，进行克拉克Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据所述U_AB和所述U_BC，进行Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β，具体包括：

根据所述I_A，按公式I_α＝I_A，计算生成所述α坐标电流数据I_α；根据所述I_A和所述I_B，按公式

计算生成所述β坐标电流数据I_β；

根据所述U_AB和所述U_BC，按公式U_α＝(U_AB-U_BC)/3，计算生成所述α坐标电压数据U_α；根据所述U_BC，按公式

计算生成所述β坐标电压数据U_β。

优选的，所述根据所述I_α、所述I_β、所述U_α、所述U_β、所述θ、所述变压比值M和所述C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q，具体包括：

根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，进行第一功率计算，生成第一有功功率数据P₁和第一无功功率数据Q₁；

根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，进行第二功率计算，生成第二有功功率数据P₂和第二无功功率数据Q₂；

根据所述U_α、所述U_β、所述C₀、所述P₂和所述Q₂，进行第三功率计算，生成第三有功功率数据P₃和第三无功功率数据Q₃；

将所述第三有功功率数据P₃作为所述输出功率计算的有功功率数据的计算结果，生成所述有功功率数据P；并将所述第三无功功率数据Q₃作为所述输出功率计算的无功功率数据的计算结果，生成所述无功功率数据Q。

进一步的，所述根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，进行第一功率计算，生成第一有功功率数据P₁和第一无功功率数据Q₁，具体包括：

根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，按公式P₁＝1.5*U_α*I_α+1.5*U_β*I_β，计算生成所述第一有功功率数据P₁；

根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，按公式Q₁＝1.5*U_α*I_β-1.5*U_β*I_α，计算生成所述第一无功功率数据Q₁。

进一步的，所述根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，进行第二功率计算，生成第二有功功率数据P₂和第二无功功率数据Q₂，具体包括：

根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，按公式P₂＝cosθ*P₁*M-sinθ*Q₁*M，计算生成所述第二有功功率数据P₂；

根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，按公式Q₂＝sinθ*P₁*M+cosθ*Q₁*M，计算生成所述第二无功功率数据Q₂。

进一步的，所述根据所述U_α、所述U_β、所述C₀、所述P₂和所述Q₂，进行第三功率计算，生成第三有功功率数据P₃和第三无功功率数据Q₃，具体包括：

根据所述U_α和所述U_β，进行输出电压幅值平方计算，生成输出电压幅值平方数据

并根据所述

和所述C₀，进行滤波电容功率计算，生成滤波电容功率数据Q_C；

根据所述P₂，按公式P₃＝P₂，生成所述第三有功功率数据P₃；并根据所述Q₂和所述Q_C，按公式Q₃＝Q₂+Q_C，生成所述第三无功功率数据Q₃。

进一步优选的，所述根据所述U_α和所述U_β，进行输出电压幅值平方计算，生成输出电压幅值平方数据

并根据所述

和所述C₀，进行滤波电容功率计算，生成滤波电容功率数据Q_C，具体包括：

根据所述U_α和所述U_β，按公式

计算生成所述输出电压幅值平方数据

根据所述

和所述C₀，按公式

计算生成所述滤波电容功率数据Q_C；其中，所述ω为所述逆变模块的输出角速度。

优选的，所述变压比值M为所述变压器模块的输入电压与输出电压的比值；所述滤波电容模块的三相电容采用三角形接法。

本发明实施例第二方面提供了一种动车组辅助变流器功率计算装置，所述装置包括：

采集模块用于利用所述辅助变流器的所述电流传感器模块，采集所述逆变模块的三相输出电流，得到第一相电流数据I_A和第二相电流数据I_B；并利用所述辅助变流器的所述电压传感器模块，采集所述变压器的输出线电压，得到一二相线电压数据U_AB和二三相线电压数据U_BC；所述A、B和C分别对应三相中的第一相、第二相和第三相；

转换模块用于根据所述I_A和所述I_B，进行克拉克Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据所述U_AB和所述U_BC，进行Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β；

功率计算模块用于根据所述I_α、所述I_β、所述U_α、所述U_β、所述θ、所述变压比值M和所述C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q。

本发明实施例提供的一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置，至少具有如下技术效果或优点：1、仅根据当前采样的逆变模块输出电流及变压器模块输出电压，即可计算出辅助变流器输出有功功率和无功功率，无需对逆变模块输出电流进行持续采样，从而提高了输出功率计算的实时性；2、本发明实施例的功率计算方法不需要对采样点进行滞后处理，避免了现有方法中滞后采样点数值不为整数时带来的误差调整，从而简化了功率计算的过程，提高了计算结果的精度。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种动车组辅助变流器功率计算方法示意图；

图2为本发明实施例一提供的辅助变流器工频隔离拓扑结构图；

图3为本发明实施例二提供的一种动车组辅助变流器功率计算装置的模块结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1为本发明实施例一提供的一种动车组辅助变流器功率计算方法示意图，这里的动车组包括多个并联的辅助变流器；每个辅助变流器的工频隔离拓扑结构如图2为本发明实施例一提供的辅助变流器工频隔离拓扑结构图所示，包括逆变模块、电流传感器模块、变压器模块、滤波电容模块和电压传感器模块；

其中，逆变模块的输出为三相交流输出；变压器模块的输入输出电压向量夹角为θ；变压器模块的变压比为变压比值M(变压比值M为变压器模块的输入电压与输出电压的比值)；滤波电容模块的三相电容采用三角形接法，且滤波电容模块的三相等效电容容值为C₀。

如图1所示，本发明实施例的动车组辅助变流器功率计算方法，包括以下步骤：

S1，使用电流传感器模块，采集逆变模块的三相输出电流，得到第一相电流数据I_A和第二相电流数据I_B；并使用电压传感器模块，采集变压器模块的输出线电压，得到一二相线电压数据U_AB和二三相线电压数据U_BC；

其中，A、B和C分别对应三相中的第一相、第二相和第三相。

此处，如图2所示，逆变模块具体由三相全桥逆变电路实现；电流传感器模块包括第一相电流传感器单元TA1、第二相电流传感器单元TA2和第三相电流传感器单元TA3；电压传感器模块包括一二线电压采集单元TV1、二三线电压采集单元TV2；

具体的，实现本发明实施例的终端设备或者服务器，使用TA1采集逆变模块第一相输出电流，得到I_A；使用TA2采集逆变模块第二相输出电流，得到I_B；使用TV1采集变压器模块输出端的一二相间的线电压，得到U_AB；使用TV2采集变压器模块输出端的二三相间的线电压，得到U_BC。

S2，根据I_A和I_B，进行克拉克(Clarke)变换处理，生成满足克拉克变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据U_AB和U_BC，进行克拉克变换处理，生成满足克拉克变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β；

具体包括：根据I_A，按公式I_α＝I_A，计算生成α坐标电流数据I_α；根据I_A和I_B，按公式

计算生成β坐标电流数据I_β；根据U_AB和U_BC，按公式U_α＝(U_AB-U_BC)/3，计算生成α坐标电压数据U_α；根据U_BC，按公式

计算生成β坐标电压数据U_β。

例如，采集到的三相电流分别是：I₁和I₂，采集到的一二相线电压数据为U₁₂、二三相线电压数据为U₂₃；经过克拉克变换之后，得到：I_α＝I₁，

U_α＝(U₁₂-U₂₃)/3，

S3，根据I_α、I_β、U_α、U_β、θ、变压比值M和C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q；

具体包括：S31，根据I_α、I_β、U_α和U_β，进行第一功率计算，生成第一有功功率数据P₁和第一无功功率数据Q₁；

具体包括：根据I_α、I_β、U_α和U_β，按公式P₁＝1.5*U_α*I_α+1.5*U_β*I_β，计算生成第一有功功率数据P₁；根据I_α、I_β、U_α和U_β，按公式Q₁＝1.5*U_α*I_β-1.5*U_β*I_α，计算生成第一无功功率数据Q₁；

此处，将具体的I_α、I_β、U_α和U_β带入到计算P₁和Q₁的公式中，即可得到具体的P₁与Q₁；这里，计算出的有功功率与无功功率是基于变压器模块的输出电压与逆变模块的输出电流计算得到的，要进一步得到逆变模块的输出功率，需要后续步骤根据变压器模块输出电压相对于输入电压的滞后相角θ和变压比值M进行转换；

S32，根据θ、变压比值M、P₁和Q₁，进行第二功率计算，生成第二有功功率数据P₂和第二无功功率数据Q₂；

具体包括：根据θ、变压比值M、P₁和Q₁，按公式P₂＝cosθ*P₁*M-sinθ*Q₁*M，计算生成第二有功功率数据P₂；按公式Q₂＝sinθ*P₁*M+cosθ*Q₁*M，计算生成第二无功功率数据Q₂；

此处，将具体的θ、变压比值M、P₁和Q₁带入到计算P₂和Q₂的公式中，即可得到具体的P₂与Q₂；这里，计算出的有功功率与无功功率是基于由变压器模块的输出电压转换后得到的变压器模块的输入电压(即逆变模块的输出电压)与逆变模块的输出电流计算得到的；另外，如图2所示，变压器模块输出端还有一个滤波电容模块，要得到精确的逆变模块的输出功率，还需要通后后续步骤将滤波电容模块的功率纳入其中；

S33，根据U_α、U_β、C₀、P₂和Q₂，进行第三功率计算，生成第三有功功率数据P₃和第三无功功率数据Q₃；

具体包括：S331，根据U_α和U_β，进行输出电压幅值平方计算，生成输出电压幅值平方数据

并根据

和C₀，进行滤波电容功率计算，生成滤波电容功率数据Q_C；

具体包括：根据U_α和U_β，按公式

计算生成输出电压幅值平方数据

并根据

和C₀，按公式

计算生成滤波电容功率数据Q_C；

其中，ω为逆变模块的输出角速度；

此处，滤波电容模块的等效容值为C₀，逆变模块的输出角速度为ω，则滤波电容模块的电容容抗为1/(ω*C₀)，则

这里用输出电压幅值平方数据

表示

S332，根据P₂，按公式P₃＝P₂，生成第三有功功率数据P₃；并根据Q₂和Q_C，按公式Q₃＝Q₂+Q_C，生成第三无功功率数据Q₃。

此处，将滤波电容模块的滤波电容功率与S32计算出的第二无功功率相加，就是逆变模块的实际无功功率；

S34，将第三有功功率数据P₃作为输出功率计算的有功功率数据的计算结果，生成有功功率数据P；并将第三无功功率数据Q₃作为输出功率计算的无功功率数据的计算结果，生成无功功率数据Q。

此处，第三功率计算的结果即是辅助变流器逆变模块的实际输出功率：有功功率数据P＝第三有功功率数据P₃，无功功率数据Q＝第三无功功率数据Q₃。常规的，我们把逆变模块的实际输出功率也称之为辅助变流器的实际输出功率。

图3为本发明实施例二提供的一种动车组辅助变流器功率计算装置的模块结构图，该装置可以为前述实施例所描述的终端设备或者服务器，也可以为能够使得前述终端设备或者服务器实现本发明实施例提供的方法的装置，例如该装置可以是前述终端设备或者服务器的装置或芯片系统。如图3所示，该装置包括：

采集模块301用于利用辅助变流器的电流传感器模块，采集逆变模块的三相输出电流，得到第一相电流数据I_A、第二相电流数据I_B和第三相电流数据I_C；并利用辅助变流器的电压传感器模块，采集变压器的输出线电压，得到一二相线电压数据U_AB和二三相线电压数据U_BC；A、B和C分别对应三相中的第一相、第二相和第三相；

转换模块302用于根据I_A、I_B和I_C，进行克拉克Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据U_AB和U_BC，进行Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β；

功率计算模块303用于根据I_α、I_β、U_α、U_β、θ、变压比值M和C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q。

本发明实施例提供的一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置，可以执行上述方法实施例中的方法步骤，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，采集模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上确定模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所描述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，SOC)的形式实现。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所描述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。上述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，上述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线路((Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、蓝牙、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。上述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。上述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

综上所述，本发明实施例提供的一种动车组辅助变流器功率计算方法和装置，至少具有如下技术效果或优点：1、仅根据当前采样的逆变模块输出电流及变压器模块输出电压，即可计算出辅助变流器输出有功功率和无功功率，无需对逆变模块输出电流进行持续采样，从而提高了输出功率计算的实时性；2、本发明实施例的功率计算方法不需要对采样点进行滞后处理，避免了现有方法中滞后采样点数值不为整数时带来的误差调整，从而简化了功率计算的过程，提高了计算结果的精度。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种动车组辅助变流器功率计算方法，其特征在于，所述方法应用在动车组，所述动车组包括多个并联的辅助变流器，所述辅助变流器包括逆变模块、电流传感器模块、变压器模块、滤波电容模块和电压传感器模块，所述逆变模块的输出为三相交流输出，所述变压器模块的输入输出电压向量夹角为θ，所述变压器模块的变压比为变压比值M，所述滤波电容模块的三相等效电容容值为C₀，所述方法包括：

S1，使用所述电流传感器模块，采集所述逆变模块的三相输出电流，得到第一相电流数据I_A和第二相电流数据I_B；并使用所述电压传感器模块，采集所述变压器模块的输出线电压，得到一二相线电压数据U_AB和二三相线电压数据U_BC；所述A、B和C分别对应三相中的第一相、第二相和第三相；

S2，根据所述I_A和所述I_B，进行克拉克Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据所述U_AB和所述U_BC，进行Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β；

S3，根据所述I_α、所述I_β、所述U_α、所述U_β、所述θ、所述变压比值M和所述C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q；

其中，所述根据所述I_α、所述I_β、所述U_α、所述U_β、所述θ、所述变压比值M和所述C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q，具体包括：

根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，进行第一功率计算，生成第一有功功率数据P₁和第一无功功率数据Q₁；

根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，进行第二功率计算，生成第二有功功率数据P₂和第二无功功率数据Q₂；

根据所述U_α、所述U_β、所述C₀、所述P₂和所述Q₂，进行第三功率计算，生成第三有功功率数据P₃和第三无功功率数据Q₃；

将所述第三有功功率数据P₃作为所述输出功率计算的有功功率数据的计算结果，生成所述有功功率数据P；并将所述第三无功功率数据Q₃作为所述输出功率计算的无功功率数据的计算结果，生成所述无功功率数据Q；

所述根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，进行第二功率计算，生成第二有功功率数据P₂和第二无功功率数据Q₂，具体包括：

根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，按公式

，计算生成所述第二有功功率数据P₂；

根据所述θ、所述变压比值M、所述P₁和所述Q₁，按公式

，计算生成所述第二无功功率数据Q₂；

所述根据所述U_α、所述U_β、所述C₀、所述P₂和所述Q₂，进行第三功率计算，生成第三有功功率数据P₃和第三无功功率数据Q₃，具体包括：

根据所述U_α和所述U_β，进行输出电压幅值平方计算，生成输出电压幅值平方数据

；并根据所述

和所述C₀，进行滤波电容功率计算，生成滤波电容功率数据Q_C；

根据所述P₂，按公式

，生成所述第三有功功率数据P₃；并根据所述Q₂和所述Q_C，按公式

，生成所述第三无功功率数据Q₃。

2.根据权利要求1所述的动车组辅助变流器功率计算方法，其特征在于，所述根据所述I_A和所述I_B，进行克拉克Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据所述U_AB和所述U_BC，进行Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β，具体包括：

根据所述I_A，按公式

，计算生成所述α坐标电流数据I_α；根据所述I_A和所述I_B，按公式

，计算生成所述β坐标电流数据I_β；

根据所述U_AB和所述U_BC，按公式

，计算生成所述α坐标电压数据U_α；根据所述U_BC，按公式

，计算生成所述β坐标电压数据U_β。

3.根据权利要求1所述的动车组辅助变流器功率计算方法，其特征在于，所述根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，进行第一功率计算，生成第一有功功率数据P₁和第一无功功率数据Q₁，具体包括：

根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，按公式

，计算生成所述第一有功功率数据P₁；

根据所述I_α、所述I_β、所述U_α和所述U_β，按公式

，计算生成所述第一无功功率数据Q₁。

4.根据权利要求1所述的动车组辅助变流器功率计算方法，其特征在于，所述根据所述U_α和所述U_β，进行输出电压幅值平方计算，生成输出电压幅值平方数据

；并根据所述

和所述C₀，进行滤波电容功率计算，生成滤波电容功率数据Q_C，具体包括：

根据所述U_α和所述U_β，按公式

，计算生成所述输出电压幅值平方数据

；根据所述

和所述C₀，按公式

，计算生成所述滤波电容功率数据Q_C；其中，所述

为所述逆变模块的输出角速度。

5.根据权利要求1所述的动车组辅助变流器功率计算方法，其特征在于，

所述变压比值M为所述变压器模块的输入电压与输出电压的比值；

所述滤波电容模块的三相电容采用三角形接法。

6.一种用于实现权利要求1-5任一项所述的动车组辅助变流器功率计算方法的动车组辅助变流器功率计算装置，其特征在于，所述动车组包括多个并联的辅助变流器，所述辅助变流器包括逆变模块、电流传感器模块、变压器模块、滤波电容模块和电压传感器模块，所述逆变模块的输出为三相交流输出，所述变压器模块的输入输出电压向量夹角为θ，所述变压器模块的变压比为变压比值M，所述滤波电容模块的三相等效电容容值为C₀，所述装置包括：

采集模块用于利用所述辅助变流器的所述电流传感器模块，采集所述逆变模块的三相输出电流，得到第一相电流数据I_A和第二相电流数据I_B；并利用所述辅助变流器的所述电压传感器模块，采集所述变压器的输出线电压，得到一二相线电压数据U_AB和二三相线电压数据U_BC；所述A、B和C分别对应三相中的第一相、第二相和第三相；

转换模块用于根据所述I_A和所述I_B，进行克拉克Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电流数据I_α和β坐标电流数据I_β；并根据所述U_AB和所述U_BC，进行Clarke变换处理，生成满足Clarke变换αβ坐标系的α坐标电压数据U_α和β坐标电压数据U_β；

功率计算模块用于根据所述I_α、所述I_β、所述U_α、所述U_β、所述θ、所述变压比值M和所述C₀，进行输出功率计算，生成有功功率数据P和无功功率数据Q。

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