本公开涉及一种测量设备,并且具体来说涉及一种被配置成检测测量故障的测量设备。本发明还涉及一种系统,其包括所述测量设备、电流传感器和逆变器。
背景技术:
1、在测量在多相系统的多个相中流动的电流时检测测量故障提出了挑战。
技术实现思路
1、根据本公开的第一方面,提供一种测量设备,其包括:
2、输入,所述输入被配置成接收由逆变器输出的多个相中的每个相的电流测量值;以及
3、估计器块,所述估计器块被配置成:
4、接收在第一时间每个相的所述电流测量值;
5、接收用于控制在所述第一时间所述逆变器的所述输出的至少两个逆变器控制信号;
6、计算指示测量故障对每个相的电流测量值的影响的扰动估计,所述扰动估计基于在所述第一时间每个相的所述电流测量值和所述至少两个逆变器控制信号并且是使用未知输入观测器uio方法计算的;以及
7、比较块,所述比较块被配置成:
8、接收在未来第二时间每个相的所述电流测量值;
9、基于在所述第二时间每个相的所述电流测量值和所述扰动估计,识别所述多个相中的哪个相正在所述相的电流测量中经历测量故障。
10、在一个或多个实施例中,所述测量设备被配置成确定在所述第二时间每个相的所述电流测量值的总和,并且响应于确定所述总和不等于零而提供关于所述多个相中的哪个相正在经历测量故障的所述识别。
11、在一个或多个实施例中,所述测量设备被配置成与控制块一起操作,所述控制块被配置成生成所述至少两个控制信号以控制所述逆变器和由所述逆变器输出的所述多个相供电的电机中的一个或两者,其中所述控制信号至少部分地基于每个相的所述电流测量值,并且
12、其中所述测量设备被配置成响应于关于所述多个相中的哪个相正在经历所述测量故障的所述识别,向所述控制块提供指令以在生成所述控制信号时忽略正在经历所述测量故障的所述相的所述电流测量值。
13、在一个或多个实施例中,所述测量设备被配置成向所述控制块提供经预测电流测量值以取代正在经历所述测量故障的所述相的电流测量值,所述经预测电流测量值是至少部分地基于不在经历所述测量故障的每个相的所述电流测量值确定的。
14、在一个或多个实施例中,关于所述多个相中的哪个相正在经历测量故障的所述识别包括:所述比较块被配置成计算包括每个相的函数的扰动函数,并且使用uio方法基于在所述第二时间每个相的所述电流测量值将所述扰动函数与包括每个相的分量的扰动估计进行比较,并且基于所述扰动函数与所述扰动估计之间的差大于阈值而识别正经历所述测量故障的所述相。
15、在一个或多个实施例中,通过下式计算扰动估计
16、
17、其中c是观测矩阵,a、b和d是对包括所述逆变器和提供所述至少两个逆变器控制信号的控制块的系统进行建模的矩阵,是所述系统的输出的导数,并且是所述系统的经估计状态向量,并且u(t)是基于逆变器控制信号的输入向量。
18、在一个或多个实施例中,所述测量设备包括多个电流传感器,其中由所述逆变器输出的所述多个相中的每个相的电流测量值由所述多个电流传感器提供,每个电流传感器与由所述逆变器输出的所述多个相中的相应相相关联。
19、在一个或多个实施例中,所述比较模块被配置成基于差的经验模式分解来确定一个或多个谐波,以识别哪个电流测量正提供不正确的测量值。
20、在一个或多个实施例中,所述比较块另外被配置成分析所述谐波以确定与所述多个电流传感器中的电流传感器相关联的故障类型,所述电流传感器与正在经历测量故障的逆变器的相相关联。
21、在一个或多个实施例中,故障类型是以下中的一个或多个:
22、噪声故障、信号丢失故障、偏移故障、增益故障、漂移故障或延迟故障。
23、在一个或多个实施例中,用于控制逆变器的输出的所述至少两个逆变器控制信号包括以下中的一个:直接正交零信号或克拉克变换的α、β控制信号。
24、在一个或多个实施例中,所述测量故障指示所述电流传感器中的一个或多个电流传感器中的故障。
25、根据本公开的第二方面,提供一种系统,所述系统包括第一方面的测量设备、逆变器和用于控制所述逆变器的控制块。
26、根据本公开的第三方面,提供一种用于确定由逆变器输出的相应多个相的多个电流测量中的哪个电流测量正在经历测量故障的方法,所述方法包括:
27、接收在第一时间由逆变器输出的多个相中的每个相的电流测量值;
28、接收用于控制在第一时间逆变器的输出的至少两个逆变器控制信号;
29、计算指示测量故障对每个相的电流测量值的影响的扰动估计,所述扰动估计基于在所述第一时间每个相的所述电流测量值和所述至少两个逆变器控制信号并且是使用未知输入观测器uio方法计算的;以及
30、接收在未来第二时间每个相的所述电流测量值;
31、基于在所述第二时间每个相的所述电流测量值和所述扰动估计,识别所述多个相中的哪个相正在所述相的电流测量中经历测量故障。
32、在一个或多个实施例中,所述方法包括确定基于所述电流测量值的所述uio方法的扰动函数与所述uio方法的扰动估计之间的差。
33、虽然本公开容许各种修改和替代形式,但其细节已经以举例的方式在图式中示出且将详细地描述。然而,应当理解,除了所描述的特定实施例之外,其它实施例也是可能的。落入所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代实施例也被涵盖。
34、以上论述并不意图表示当前或未来技术方案集合的范围内的每个示例实施例或每个实施方案。以下附图和具体实施方式还例示了各种示例实施例。考虑结合附图的以下详细描述可以更全面地理解各种示例实施例。
1.一种测量设备,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的测量设备,其特征在于,所述测量设备被配置成确定在所述第二时间每个相的所述电流测量值的总和,并且响应于确定所述总和不等于零而提供关于所述多个相中的哪个相正在经历所述测量故障的所述识别。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的测量设备,其特征在于,所述测量设备被配置成与控制块一起操作,所述控制块被配置成生成所述至少两个控制信号以控制所述逆变器和由所述逆变器输出的所述多个相供电的电机中的一个或两者,其中所述控制信号至少部分地基于每个相的所述电流测量值,并且
4.根据权利要求3所述的测量设备,其特征在于,所述测量设备被配置成向所述控制块提供经预测电流测量值以取代正在经历所述测量故障的所述相的所述电流测量值,所述经预测电流测量值是至少部分地基于不在经历所述测量故障的每个相的所述电流测量值确定的。
5.根据在前的任一项权利要求所述的测量设备,其特征在于,关于所述多个相中的哪个相正在经历测量故障的所述识别包括:所述比较块被配置成计算包括每个相的函数的扰动函数,并且使用所述uio方法基于在所述第二时间每个相的所述电流测量值将所述扰动函数与包括每个相的分量的扰动估计进行比较,并且基于所述扰动函数与所述扰动估计之间的差大于阈值而识别正经历所述测量故障的所述相。
6.根据在前的任一项权利要求所述的测量设备,其特征在于,所述扰动估计是通过下式计算的:
7.根据在前的任一项权利要求所述的测量设备,其特征在于,包括多个电流传感器,其中由所述逆变器输出的所述多个相中的每个相的所述电流测量值由所述多个电流传感器提供,每个电流传感器与由所述逆变器输出的所述多个相中的相应相相关联。
8.根据权利要求5所述的测量设备,其特征在于,所述比较模块被配置成基于所述差的经验模式分解,确定一个或多个谐波以识别哪个电流测量正提供不正确的测量值。
9.一种系统,其特征在于,包括根据在前的任一项权利要求所述的测量设备、所述逆变器和用于控制所述逆变器的所述控制块。
10.一种用于确定由逆变器输出的相应多个相的多个电流测量中的哪个电流测量正在经历测量故障的方法,其特征在于,所述方法包括: