CN116467573A - 大功率整流器的预充电电阻辨识方法及装置 - Google Patents

大功率整流器的预充电电阻辨识方法及装置 Download PDF

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CN116467573A CN202310423247.3A CN202310423247A CN116467573A CN 116467573 A CN116467573 A CN 116467573A CN 202310423247 A CN202310423247 A CN 202310423247A CN 116467573 A CN116467573 A CN 116467573A
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Abstract

本发明公开了一种大功率整流器的预充电电阻辨识方法及装置，其中方法包括：在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；获得两相进线线电压的相位差；根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。本发明可以准确地辨识大功率整流器的预充电电阻。

Description

大功率整流器的预充电电阻辨识方法及装置
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及大功率整流器的预充电电阻辨识方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
大功率整流器，是一种用于处理大电流的整流器。大功率整流电源要求整流器的电流容量大、击穿电压高、散热性能好，但这种器件的结面积大、结电容大，因而工作频率很低，一般在几十千赫以下。
在以大功率二极管或晶闸管为基础的两种基本类型的整流器中，电网的高压交流功率通过整流器变换为直流电源。提到未来的其它类型整流器：以不可控二极管前沿产品为基础的斩波器、斩波直流/直流变换器或电流源逆变型有源整流器。显然，这种最新型的整流器在技术上包含较多要开发的内容，但是它能显示出优点，例如它以非常小的谐波干扰和1的功率因数加载于电网。
目前，现有技术采用离线方式借助外部仪器仪表进行电阻阻值测量，该技术测量的数据仅仅是单个元器件的电阻阻值，无法正式表征整流器的预充电电阻特性，也无法量化判断和计算。
发明内容
本发明实施例提供一种大功率整流器的预充电电阻辨识方法，用以准确地辨识大功率整流器的预充电电阻，该方法包括：
在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；
获得两相进线线电压的相位差；
根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；
根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；
根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。
本发明实施例提供一种大功率整流器的预充电电阻辨识装置，用以准确地辨识大功率整流器的预充电电阻，该装置包括：
两相进线线电压采集模块，用于在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；
相位差获得模块，用于获得两相进线线电压的相位差；
锁相模块，用于根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；
两相进线线电压倒推模块，用于根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；
预充电电阻辨识模块，用于根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述大功率整流器的预充电电阻辨识方法。
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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述大功率整流器的预充电电阻辨识方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述大功率整流器的预充电电阻辨识方法。
本发明实施例中，在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；获得两相进线线电压的相位差；根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。通过上述方法，可准确地确定锁相成功时刻，进而根据锁相成功时刻的电压相位，准确地倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并最终准确地根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识了预充电电阻。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中大功率整流器的预充电电阻辨识方法的流程图；
图2为现有大功率整流器的预充电过程电路图；
图3为本发明实施例中采集的两相进线线电压；
图4为本发明实施例中滤波后的两相进线线电压的相位差；
图5为本发明实施例中采用最小二乘法拟合所述相位差获得的拟合结果；
图6为本发明实施例中倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角；
图7为本发明实施例中直流母线电压和进线电流；
图8为本发明实施例中大功率整流器的预充电电阻辨识装置的示意图；
图9是本发明实施例的计算机设备结构示意图。
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明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
发明人认为，现有技术没有考虑到整流器内部电缆电阻、电抗器内阻等因素，因此测量的数据仅仅是单个元器件的电阻阻值，无法正式表征整流器的特性，也无法量化判断和计算；另外，现有技术没有虚拟一个电压中性点，可能会出现交流电压信号偏移。
本发明实施例提出了一种大功率整流器的预充电电阻辨识方法，以克服上述问题。
图1为本发明实施例中大功率整流器的预充电电阻辨识方法的流程图，包括：
步骤101，在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；
步骤102，在获得两相进线线电压的相位差；
步骤103，在根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；
步骤104，在根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；
步骤105，在根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。
在上述过程中，可准确地确定锁相成功时刻，进而根据锁相成功时刻的电压相位，准确地倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并最终准确地根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识了预充电电阻。
图2为现有大功率整流器的预充电过程电路图，预充电三相接触器Sw收到闭合命令后，三相接触器Sw吸合，三相动触头逐步靠近三相静触头，当动静触头完全接触后，接触器吸合动作完成。由于三相接触器Sw动触头在吸合过程中，动作不能完全一致，因此会出现个别动触头先接触静触头。当最先接触的2个动静触头闭合时，构成了单相全桥整流回路，实现了对直流电容的充电。当3个动静触头都闭合后，构成了三相全桥整流回路，实现三相同时对直流电容的充电。假设U、V相动静触头最先接触，构成了单相全桥整流回路，充电电流I通过三相接触器Sw的动触头1、静触头2后，经过预充电电阻Ru、进线电抗器L11，绝缘栅双极型晶体管IGBT的二极管D1流向了正直流母线，为直流电容C1～C3充电，然后通过绝缘栅双极型晶体管IGBT的二极管D4、进线电抗器L12、预充电电阻Rv后，经过三相接触器Sw的静触头4、动触头3，在U相和V相之间构成了完整的电流闭合回路。
由于三相交流电压在每个时刻的幅值都是不一样的，三相接触器Sw在不同时刻闭合，会导致直流电容充电的电流不一样，直流母线电压的充电过程也是不一样的，预充电电阻Ru、Rv、Rw上消耗的功率也是不一样的。
下面对每个步骤进行消息介绍。
在步骤101，在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；
在一实施例中，在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压，包括：
在大功率整流器的预充电过程中，参考虚拟中性点，采集两相进线线电压，其中，虚拟中性点是大功率整流器的进线三相交流电压信号经过电阻分压后产生的。
在一实施例中，在获得两相进线线电压的相位差之前，还包括：
对所述两相进线线电压进行低通滤波，获得滤波后的两相进线线电压；
计算滤波后的两相进线线电压的相位差。
其中，对所述两相进线线电压进行低通滤波，获得滤波后的两相进线线电压，包括：
依次对所述两相进线线电压进行低通滤波和数字带通滤波，获得滤波后的两相进线线电压。
具体地，可通过截止频率为33kHz的低通滤波器进行低通滤波，之后输入到智能芯片的模拟量采样通道，智能芯片的模拟量电压信号采集周期和执行周期都是3kHz，可通过一个50Hz带通数字滤波器G进行数字带通滤波，就可以消除两相交流线电压信号的直流偏置，并且将外部的低频干扰、高频干扰信号都滤除，为后续相序判断提供基础。
在步骤102，获得两相进线线电压的相位差；
在一实施例中，获得两相进线线电压的相位差，包括：
计算滤波后的两相进线线电压中各单相进线线电压的相位角；
用单相进线线电压Uuv的相位角减去单相进线线电压Uvw的相位，获得滤波后的两相进线线电压的相位差。
在一实施例中，计算滤波后的两相进线线电压中各单相进线线电压的相位角，包括：
根据标准正弦波参考信号和标准余弦波参考信号，计算各单相进线线电压的实部和虚部；
将计算后的实部和虚部求取反正切，得到各单相进线线电压的相位角。
其中，智能芯片中内置一个标准正弦波参考信号U_sin和1个标准余弦波参考信号U_cos，如果智能芯片存储空间有效，则可以只保存0～90°的标准正弦波参考信号U_14th，其他相位的参考信号可以通过0～90°参考信号来推导。
U_14th(t)＝sin(2*PI*t),t＝[0,0.005]
U_sin(t)＝U_14th(t),t＝[0,0.005]
U_sin(t)＝U_14th(0.01-t),t＝[0.005,0.01]
U_sin(t)＝-1*U_14th(t-0.01),t＝[0.01,0.015]
U_sin(t)＝-1*U_14th(0.02-t),t＝[0.015,0.02]
U_cos(t)＝U_14th(0.005-t),t＝[0,0.005]
U_cos(t)＝-1*U_14th(t-0.005),t＝[0.005,0.01]
U_cos(t)＝-1*U_14th(0.015-t),t＝[0.01,0.015]
U_cos(t)＝U_14th(t–0.015),t＝[0.015,0.02]
采用如下公式，计算各单相进线线电压的实部和虚部：
其中，Reu为各单相进线线电压的实部，Imu为各单相进线线电压的虚部，u(t)为单相进线线电压，U_sin(t)为标准正弦波参考信号，U_cos(t)为标准余弦波参考信号；
采用如下公式，得到各单相进线线电压的相位角：
Phy＝arctan2(Reu,Imu)
其中，Phy为各单相进线线电压的相位角。
同理，还能得到各单相进线线电压的幅值：
在步骤103，根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；
在一实施例中，根据所述相位差，确定锁相成功时刻，包括：
采用最小二乘法拟合所述相位差，获得拟合结果；
根据拟合结果，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位。
在一实施例中，确定锁相成功时刻，包括：
确定拟合结果的偏差均方根值第一次进入小于预设阈值(例如5％)的时刻为锁相成功时刻。
在一实施例中，在两相进线线电压的相位差的波动范围在第一预设范围(120左右的一个范围)内，且相位差的偏差均方根值小于预设阈值(例如5％)时，说明相位差恒定，确定两相进线线电压的相序为正序，锁相成功时刻以前的两相进线线电压的公式如下：
在两相进线线电压的相位差的波动范围在第二预设范围(-120左右的范围)内，且相位差的偏差均方根值小于预设阈值(例如5％)时，说明相位差恒定，确定两相进线线电压的相序为负序，锁相成功时刻以前的两相进线线电压的公式如下：
其中，Uuv2(t)和Uvw2(t)为锁相成功时刻以前的随时间t变化且频率为f的两相进线线电压，T0为锁相成功时刻，Mag0为进线电压幅值恒定值，Phy0为锁相成功时刻的电压相位。
也就是，不论是正序，还是负序，只要拟合结果偏差均方根值小于5％，说明锁相成功。可以采用该时刻的锁相相位结果。
在步骤104，根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；
在一实施例中，根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，包括：
获得预充电完成后的进线电压幅值恒定值Mag0；
按照预设采样周期(例如1kHz)，根据进线电压幅值恒定值Mag0和锁相成功时刻T0的电压相位Phy0，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角。
由于线电压的幅值是相电压的倍，线电压相角超前相电压30°，因此，基于锁相成功时刻以前的两相进线线电压，确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号的公式如下：
其中，Uu(t)、Uv(t)、Uw(t)为锁相成功时刻以前的三相交流电压信号。上述公式为以正序为例推导的，但是负序推导过程一致，且表达方式一致。
在步骤105，根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。
在一实施例中，根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻，包括：
根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号、瞬时值的绝对值大于预设比例(例如0.2％)的三相交流电流信号，确定进线三相预充电电阻；
对进线三相预充电电阻，采用最小二乘法进行线性拟合，确定拟合结果为预充电电阻辨识结果。
根据欧姆定律U＝IR，可以推导出三相预充电电阻Ru、Rv、Rw对应的公式为：
Uu(t)-Udc(t)＝Ru(t)·Iu(t)
Uv(t)-Udc(t)＝Rv(t)·Iv(t)
Uw(t)-Udc(t)＝Rw(t)·Iw(t)
最终，可确定进线三相预充电电阻的公式：
其中，Ru(t)、Rv(t)、Rw(t)为进线三相预充电电阻，Uu(t)、Uv(t)、Uw(t)为锁相成功时刻以前的三相交流电压信号，Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)为三相交流电流信号，Udc(t)为直流母线电压。
由于模拟量采样和辨识算法过程中的误差，导致预充电电阻计算的结果会出现一些波动，因此，对于上述计算的预充电电阻，采用最小二乘法进行线性拟合，拟合结果就是预充电电阻辨识的结果Ru(t)、Rv(t)、Rw(t)。
以某钢铁企业现场整流装置的预充电过程为例，来说明本发明实施例提出的方法的具体应用。
图3为本发明实施例中采集的两相进线线电压，图4为本发明实施例中滤波后的两相进线线电压的相位差，确定的锁相成功时刻为0.1s，表1为相位差的数值。
表1
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对上述相位差，采用最小二乘法进行拟合，误差均方根为1.75。图5为本发明实施例中采用最小二乘法拟合所述相位差获得的拟合结果，可以看到相位辨识的结果非常好，信号重合度非常高，锁相成功时刻的电压相位Phy0为100°，进线电压幅值恒定值Mag0为104.8158。图6为本发明实施例中倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，图7为本发明实施例中直流母线电压和进线电流，最后得到的预充电电阻辨识结果为Ru＝2.03，Rv＝1.99，Rw＝2.15。
综上所述，在本发明实施例提出的方法中，在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；获得两相进线线电压的相位差；根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。通过上述方法，可准确地确定锁相成功时刻，进而根据锁相成功时刻的电压相位，准确地倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并最终准确地根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识了预充电电阻。
本发明实施例还提出一种大功率整流器的预充电电阻辨识装置，其原理与大功率整流器的预充电电阻辨识方法类似，这里不再赘述。
图8为本发明实施例中大功率整流器的预充电电阻辨识装置的示意图，包括：
两相进线线电压采集模块801，用于在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；
相位差获得模块802，用于获得两相进线线电压的相位差；
锁相模块803，用于根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；
两相进线线电压倒推模块804，用于根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；
预充电电阻辨识模块805，用于根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。
在一实施例中，在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压，包括：
在大功率整流器的预充电过程中，参考虚拟中性点，采集两相进线线电压，其中，虚拟中性点是大功率整流器的进线三相交流电压信号经过电阻分压后产生的。
在一实施例中，所述装置还包括滤波模块806，用于：
在获得两相进线线电压的相位差之前，对所述两相进线线电压进行低通滤波，获得滤波后的两相进线线电压；
计算滤波后的两相进线线电压的相位差。
在一实施例中，滤波模块806具体用于：
依次对所述两相进线线电压进行低通滤波和数字带通滤波，获得滤波后的两相进线线电压。
在一实施例中，相位差获得模块具体用于：
计算滤波后的两相进线线电压中各单相进线线电压的相位角；
用单相进线线电压Uuv的相位角减去单相进线线电压Uvw的相位，获得滤波后的两相进线线电压的相位差。
在一实施例中，相位差获得模块具体用于：
根据标准正弦波参考信号和标准余弦波参考信号，计算各单相进线线电压的实部和虚部；
将计算后的实部和虚部求取反正切，得到各单相进线线电压的相位角。
在一实施例中，锁相模块具体用于：
采用最小二乘法拟合所述相位差，获得拟合结果；
根据拟合结果，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位。
在一实施例中，锁相模块具体用于：
确定拟合结果的偏差均方根值第一次进入小于预设阈值的时刻为锁相成功时刻。
在一实施例中，两相进线线电压倒推模块具体用于：
获得预充电完成后的进线电压幅值恒定值；
按照预设采样周期，根据进线电压幅值恒定值和锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角。
在一实施例中，两相进线线电压倒推模块具体用于：
在两相进线线电压的相位差的波动范围在第一预设范围内，且相位差的偏差均方根值小于预设阈值时，确定两相进线线电压的相序为正序，锁相成功时刻以前的两相进线线电压的公式如下：
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在两相进线线电压的相位差的波动范围在第二预设范围内，且相位差的偏差均方根值小于预设阈值时，确定两相进线线电压的相序为负序，锁相成功时刻以前的两相进线线电压的公式如下：
其中，Uuv2(t)和Uvw2(t)为锁相成功时刻以前的随时间t变化且频率为f的两相进线线电压，T0为锁相成功时刻，Mag0为进线电压幅值恒定值，Phy0为锁相成功时刻的电压相位；
基于锁相成功时刻以前的两相进线线电压，确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号的公式如下：
其中，Uu(t)、Uv(t)、Uw(t)为锁相成功时刻以前的三相交流电压信号。
在一实施例中，预充电电阻辨识模块具体用于：
根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号、瞬时值的绝对值大于预设比例的三相交流电流信号，确定进线三相预充电电阻；
对进线三相预充电电阻，采用最小二乘法进行线性拟合，确定拟合结果为预充电电阻辨识结果。
在一实施例中，预充电电阻辨识模块具体用于：
采用如下公式，确定进线三相预充电电阻：
其中，Ru(t)、Rv(t)、Rw(t)为进线三相预充电电阻，Uu(t)、Uv(t)、Uw(t)为锁相成功时刻以前的三相交流电压信号，Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)为三相交流电流信号，Udc(t)为直流母线电压。
综上所述，在本发明实施例提出的装置中，两相进线线电压采集模块，用于在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；相位差获得模块，用于获得两相进线线电压的相位差；锁相模块，用于根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；两相进线线电压倒推模块，用于根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；预充电电阻辨识模块，用于根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。通过上述方法，可准确地确定锁相成功时刻，进而根据锁相成功时刻的电压相位，准确地倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并最终准确地根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识了预充电电阻。
基于前述发明构思，如图9所示，本发明实施例还提供一种计算机设备900，包括存储器910、处理器920及存储在存储器910上并可在处理器920上运行的计算机程序930，所述处理器920执行所述计算机程序930时实现上述大功率整流器的预充电电阻辨识方法。
基于前述发明构思，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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述大功率整流器的预充电电阻辨识方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述大功率整流器的预充电电阻辨识方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，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例而已，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 (16)

1.一种大功率整流器的预充电电阻辨识方法，其特征在于，包括：
在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；
获得两相进线线电压的相位差；
根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；
根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；
根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压，包括：
在大功率整流器的预充电过程中，参考虚拟中性点，采集两相进线线电压，其中，虚拟中性点是大功率整流器的进线三相交流电压信号经过电阻分压后产生的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获得两相进线线电压的相位差之前，还包括：
对所述两相进线线电压进行低通滤波，获得滤波后的两相进线线电压；
计算滤波后的两相进线线电压的相位差。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述两相进线线电压进行低通滤波，获得滤波后的两相进线线电压，包括：
依次对所述两相进线线电压进行低通滤波和数字带通滤波，获得滤波后的两相进线线电压。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，获得两相进线线电压的相位差，包括：
计算滤波后的两相进线线电压中各单相进线线电压的相位角；
用单相进线线电压Uuv的相位角减去单相进线线电压Uvw的相位，获得滤波后的两相进线线电压的相位差。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，计算滤波后的两相进线线电压中各单相进线线电压的相位角，包括：
根据标准正弦波参考信号和标准余弦波参考信号，计算各单相进线线电压的实部和虚部；
将计算后的实部和虚部求取反正切，得到各单相进线线电压的相位角。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相位差，确定锁相成功时刻，包括：
采用最小二乘法拟合所述相位差，获得拟合结果；
根据拟合结果，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据拟合结果，确定锁相成功时刻，包括：
确定拟合结果的偏差均方根值第一次进入小于预设阈值的时刻为锁相成功时刻。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，包括：
获得预充电完成后的进线电压幅值恒定值；
按照预设采样周期，根据进线电压幅值恒定值和锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
在两相进线线电压的相位差的波动范围在第一预设范围内，且相位差的偏差均方根值小于预设阈值时，确定两相进线线电压的相序为正序，锁相成功时刻以前的两相进线线电压的公式如下：
在两相进线线电压的相位差的波动范围在第二预设范围内，且相位差的偏差均方根值小于预设阈值时，确定两相进线线电压的相序为负序，锁相成功时刻以前的两相进线线电压的公式如下：
其中，Uuv2(t)和Uvw2(t)为锁相成功时刻以前的随时间t变化且频率为f的两相进线线电压，T0为锁相成功时刻，Mag0为进线电压幅值恒定值，Phy0为锁相成功时刻的电压相位；
根据进线电压幅值恒定值和锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，包括：
基于锁相成功时刻以前的两相进线线电压，确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号的公式如下：
其中，Uu(t)、Uv(t)、Uw(t)为锁相成功时刻以前的三相交流电压信号。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻，包括：
根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号、瞬时值的绝对值大于预设比例的三相交流电流信号，确定进线三相预充电电阻；
对进线三相预充电电阻，采用最小二乘法进行线性拟合，确定拟合结果为预充电电阻辨识结果。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，采用如下公式，确定进线三相预充电电阻：
其中，Ru(t)、Rv(t)、Rw(t)为进线三相预充电电阻，Uu(t)、Uv(t)、Uw(t)为锁相成功时刻以前的三相交流电压信号，Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)为三相交流电流信号，Udc(t)为直流母线电压。
13.一种大功率整流器的预充电电阻辨识装置，其特征在于，包括：
两相进线线电压采集模块，用于在大功率整流器的预充电过程中，采集两相进线线电压；
相位差获得模块，用于获得两相进线线电压的相位差；
锁相模块，用于根据所述相位差，确定锁相成功时刻，获得锁相成功时刻的电压相位；
两相进线线电压倒推模块，用于根据锁相成功时刻的电压相位，倒推锁相成功时刻以前的两相进线线电压的电压幅值和相位角，并确定锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号；
预充电电阻辨识模块，用于根据锁相成功时刻以前的进线三相交流电压信号，辨识预充电电阻。
14.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至12任一项所述方法。
15.一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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至12任一项所述方法。
16.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至12任一项所述方法。
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