变流器控制方法、装置、系统及变流器与流程

本发明涉及变流器技术领域，具体而言，涉及一种变流器控制方法、装置、系统及变流器。

背景技术：

在大功率电力变流器上，额定工作电流达到600a，一般采用铜排作为导体传送大电流。在铜排汇流连接或转弯时，一般采用了螺栓进行连接。由于铜排连接端子器件的厚度和尺寸都比较大，硬度较大，存在连接接触不良增大接触电阻的风险；同时，在机组运输或者运行过程中，也存在振动导致连接状况变差导致接触电阻增大的危险。由于载流量大，接触电阻的微小增大都能引起发热量大增，不仅造成效率损失，严重情况下会导致相关器件的烧坏，产生较大的损失。

同时，大功率电力电子开关器件在工作时产生大量的热需要耗散，如果温度过高而没有及时散热，也将烧坏模块。以往一般是通过监测模块内部的温度来进行保护和控制的，如果温升高于设定值，则限制功率输出，满足温度要求。虽然温度的产生与电子开关器件的损耗功率有直接关系，但是通过温度检测来保护相比根据功率损耗来保护具有延迟滞后性。

针对相关技术中变流器中元器件在功率较大时容易发热，危害变流器的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

技术实现要素：

本发明提供了一种变流器控制方法、装置、系统及变流器，以至少解决现有技术中变流器中元器件在功率较大时容易发热，危害变流器的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种变流器控制方法，包括：检测变流器中元器件的工作参数；判断工作参数是否符合预设要求；在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。

进一步地，元器件包括：母排和电子开关器件。

进一步地，检测变流器中元器件的工作参数，包括：检测进线段母排的接触电阻和功率损耗；以及，检测出线段母排的接触电阻和功率损耗；以及，检测电子开关器件的功率损耗；其中，母排包括进线段母排、出线段母排。

进一步地，检测进线段母排的接触电阻和功率损耗，包括：采集进线段母排的输入电流i1、进线段母排的输入电压ua、进线段母排的输出电压ub；根据进线段母排的输入电流i1、进线段母排的输入电压ua和进线段母排的输出电压ub，计算得到进线段母排的接触电阻r1和进线段母排的功率损耗w1。

进一步地，根据进线段母排的输入电流i1、进线段母排的输入电压ua和进线段母排的输出电压ub，通过以下公式计算得到进线段母排的接触电阻r1和进线段母排的功率损耗w1：r1＝(ua-ub)/i1；w1＝(ua-ub)*i1。

进一步地，检测出线段母排的接触电阻和功率损耗，包括：采集出线段母排的输入电压uc、出线段母排的输出电压ud、出线段母排的输出电流i2；根据出线段母排的输出电流i2、出线段母排的输入电压uc和出线段母排的输出电压ud，计算得到出线段母排的接触电阻r2和出线段母排的功率损耗w2。

进一步地，根据出线段母排的输出电流i2、出线段母排的输入电压uc和出线段母排的输出电压ud，通过以下公式计算得到出线段母排的接触电阻r2和出线段母排的功率损耗w2：r2＝(uc-ud)/i2；w2＝(uc-ud)*i2。

进一步地，检测电子开关器件的功率损耗，包括：根据进线段母排的输入电流i1和进线段母排的输入电压ua，计算得到进线总功率win；根据出线段母排的输出电流i2和出线段母排的输出电压ud，计算得到出线总功率wout；根据进线总功率win、出线总功率wout、进线段母排的功率损耗w1和出线段母排的功率损耗w2，计算得到电子开关器件的功率损耗wj。

进一步地，根据进线段母排的输入电流i1和进线段母排的输入电压ua，通过以下公式计算得到进线总功率win：win＝ua*i1；根据出线段母排的输出电流i2和出线段母排的输出电压ud，通过以下公式计算得到出线总功率wout：wout＝ud*i2；根据进线总功率win、出线总功率wout、进线段母排的功率损耗w1和出线段母排的功率损耗w2，通过以下公式计算得到电子开关器件的功率损耗wj：wj＝win-wout-w1-w2。

进一步地，判断工作参数是否符合预设要求，包括：判断工作参数是否满足以下至少之一：进线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且进线段母排的功率损耗大于预设最大功率；出线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且出线段母排的功率损耗大于预设最大功率；电子开关器件的功率损耗大于预设最大功率。

进一步地，调整变流器的电流，包括：降低变流器的电流，直至预设目标电流。

进一步地，在调整变流器的电流的同时，还包括：向变流器的管理平台发送预警信息。

进一步地，方法还包括：保存进线段母排和出线段母排的接触电阻的历史数据；根据历史数据，判断进线段母排和出线段母排的当前接触电阻是否异常；在进线段母排，和/或出线段母排的当前接触电阻异常时，控制变流器停止运行，并向变流器的管理平台发送预警信息。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种变流器控制装置，包括：检测模块，用于检测变流器中元器件的工作参数；判断模块，用于判断工作参数是否符合预设要求；调整模块，用于在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。

进一步地，元器件包括：母排和电子开关器件；检测模块包括：第一检测单元，用于检测进线段母排的接触电阻和功率损耗；第二检测单元，用于检测出线段母排的接触电阻和功率损耗；第三检测单元，用于检测电子开关器件的功率损耗；其中，母排包括进线段母排、出线段母排。

进一步地，判断模块还用于：判断工作参数是否满足以下至少之一：进线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且进线段母排的功率损耗大于预设最大功率；出线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且出线段母排的功率损耗大于预设最大功率；电子开关器件的功率损耗大于预设最大功率。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种变流器控制系统，包括：母排，用于传送系统电流；电子开关器件，与母排连接，用于控制变流器中电流的通断；控制装置，与母排和电子开关器件连接，用于检测母排和电子开关器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。

进一步地，母排包括进线段母排、出线段母排；母排的工作参数包括：进线段母排的接触电阻和功率损耗，出线段母排的接触电阻和功率损耗；电子开关器件的工作参数包括：电子开关器件的功率损耗。

进一步地，控制装置包括：采样模块，分别与进线段母排和出线段母排连接，用于采集进线段母排和出线段母排的电参数；处理模块，与采样模块连接，用于根据电参数确定进线段母排、出线段母排和电子开关器件的工作参数，并判断工作参数是否符合预设要求；控制模块，与处理模块连接，用于在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。

进一步地，控制装置还包括：预警模块，用于在调整变流器的电流的同时，向变流器的管理平台发送预警信息。

进一步地，控制装置还包括：存储模块，用于保存进线段母排的接触电阻和出线段母排的接触电阻的历史数据；控制模块还用于：根据历史数据，判断进线段母排和出线段母排的当前接触电阻是否异常，在进线段母排，和/或出线段母排的当前接触电阻异常时，控制变流器停止运行，并向变流器的管理平台发送预警信息。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种变流器，包括：如上述的变流器控制装置。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机设备，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，处理器执行程序时实现如上述的变流器控制方法。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的变流器控制方法。

在本发明中，提供了一种变流器控制方法，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的变流器控制方法的一种可选的流程图；

图2是根据本发明实施例的变流器控制方法的另一种可选的流程图；

图3是根据本发明实施例的变流器控制装置的一种可选的结构框图；以及

图4是根据本发明实施例的变流器控制系统的一种可选的结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

在本发明优选的实施例1中提供了一种变流器控制方法，该控制方法可以直接应用至各种变流器上，也可以应用至具有变流器部分功能的其他装置上，具体实现时，可以通过在变流器或其他装置安装软件、app、或者写入变流器或其他装置控制器相应的程序的方式来实现。具体来说，图1示出该方法的一种可选的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤s102-s106：

s102：检测变流器中元器件的工作参数；

s104：判断工作参数是否符合预设要求；

s106：在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。

在上述实施方式中，提供了一种变流器控制方法，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

在本发明一个优选的实施方式中，元器件包括：母排和电子开关器件。检测变流器中元器件的工作参数，包括：检测进线段母排的接触电阻和功率损耗；以及，检测出线段母排的接触电阻和功率损耗；以及，检测电子开关器件的功率损耗；其中，母排包括进线段母排、出线段母排。由于大功率变流器主回路通过的电流很大，母排连接点的接触电阻稍微增大，就会引起耗散功率的急剧增加，给系统带来危害。通过大电流的回路连接点建立在线实时监测接触电阻的变化，以及电子开关器件的损耗功率，实时进行预警，并自动控制，提前通知人员进行维护，避免发热引起系统的烧损等故障和损失的进一步扩大。

在上述实施方式中，检测进线段母排的接触电阻和功率损耗，包括：采集进线段母排的输入电流i1、进线段母排的输入电压ua、进线段母排的输出电压ub；根据进线段母排的输入电流i1、进线段母排的输入电压ua和进线段母排的输出电压ub，计算得到进线段母排的接触电阻r1和进线段母排的功率损耗w1。根据进线段母排的输入电流i1、进线段母排的输入电压ua和进线段母排的输出电压ub，通过以下公式计算得到进线段母排的接触电阻r1和进线段母排的功率损耗w1：r1＝(ua-ub)/i1；w1＝(ua-ub)*i1。

进一步地，检测出线段母排的接触电阻和功率损耗，包括：采集出线段母排的输入电压uc、出线段母排的输出电压ud、出线段母排的输出电流i2；根据出线段母排的输出电流i2、出线段母排的输入电压uc和出线段母排的输出电压ud，计算得到出线段母排的接触电阻r2和出线段母排的功率损耗w2。根据出线段母排的输出电流i2、出线段母排的输入电压uc和出线段母排的输出电压ud，通过以下公式计算得到出线段母排的接触电阻r2和出线段母排的功率损耗w2：r2＝(uc-ud)/i2；w2＝(uc-ud)*i2。

在确定进线段母排的功率损耗和出线段母排的功率损耗之后，检测电子开关器件的功率损耗，包括：根据进线段母排的输入电流i1和进线段母排的输入电压ua，计算得到进线总功率win；根据出线段母排的输出电流i2和出线段母排的输出电压ud，计算得到出线总功率wout；根据进线总功率win、出线总功率wout、进线段母排的功率损耗w1和出线段母排的功率损耗w2，计算得到电子开关器件的功率损耗wj。根据进线段母排的输入电流i1和进线段母排的输入电压ua，通过以下公式计算得到进线总功率win：win＝ua*i1；根据出线段母排的输出电流i2和出线段母排的输出电压ud，通过以下公式计算得到出线总功率wout：wout＝ud*i2；根据进线总功率win、出线总功率wout、进线段母排的功率损耗w1和出线段母排的功率损耗w2，通过以下公式计算得到电子开关器件的功率损耗wj：wj＝win-wout-w1-w2。

在本发明另一个优选的实施方式中，判断工作参数是否符合预设要求，包括：判断工作参数是否满足以下至少之一：进线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且进线段母排的功率损耗大于预设最大功率；出线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且出线段母排的功率损耗大于预设最大功率；电子开关器件的功率损耗大于预设最大功率。

进一步地，调整变流器的电流，包括：降低变流器的电流，直至预设目标电流。除了预设电流，还可以设置降低的点流量与进线段母排的功率、出线段母排的功率以及电子开关器件的功率损耗的预设对应关系式，根据预设的关系式计算降低的电流量。在调整变流器的电流的同时，还包括：向变流器的管理平台发送预警信息。

优选地，该方法还包括：保存进线段母排和出线段母排的接触电阻的历史数据；根据历史数据，判断进线段母排和出线段母排的当前接触电阻是否异常；在进线段母排，和/或出线段母排的当前接触电阻异常时，控制变流器停止运行，并向变流器的管理平台发送预警信息。

处理模块通过实时在线连续地监测母排连接的起点和终点之间的电压及电流，计算进线母排和出线母排的接触电阻和功率损耗，以及电子开关的损耗功率。如果损耗功率达到或者超过阈值则控制母排回路降低通过的电流，同时把预警信息发送到管理系统提醒进行及时维护。结合记录的历史数据，实时分析接触电阻的变化趋势和水平。如果接触电阻异常，则及时进行停机保护并发出报警信息，实现主动控制。

在本发明优选的实施例1中还提供了另一种变流器控制方法，具体来说，图2示出该方法的一种可选的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

开始；

初始化；

采集进线电流：i1、采集进线a点电压：ua、采集进线b点电压：ub；

计算进线段接触电阻：r1＝(ua-ub)/i1、计算进线段接触电阻产生的功耗：w1＝(ua-ub)*i1；

判断进线段接触电阻r1是否大于预设最大接触电阻ro、进线段接触电阻产生的功耗w1是否大于预设最大功率w0，在r1>ro且w1>w0时，输出预警信息，限制输出功率；

否则，采集出线电流：i2、采集出线c点电压：uc、采集出线d点电压：ud；

计算出线段接触电阻：r2＝(uc-ud)/i2、计算出线段接触电阻产生的功耗：w2＝(uc-ud)*i2；

判断出线段接触电阻r2是否大于预设最大接触电阻ro、出线段接触电阻产生的功耗w2是否大于预设最大功率w0，在r2>ro且w2>w0时，输出预警信息，限制输出功率；

否则，计算进线总功率：win＝ua*i1、计算出线总功率：wout＝ud*i2、计算电子开关器件的损耗功率：wj＝win–wout–w1-w2；

判断电子开关器件的损耗功率wj是否大于预设最大功率w0，wj>w0时，输出预警信息，限制输出功率；

否则，重复执行采集进线电流：i1、采集进线a点电压：ua、采集进线b点电压：ub。

在上述实施方式中，提供了一种变流器控制方法，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

实施例2

基于上述实施例1中提供的变流器控制方法，在本发明优选的实施例2中还提供了一种变流器控制装置，具体地，图3示出该装置的一种可选的结构框图，如图3所示，该装置包括：

检测模块302，用于检测变流器中元器件的工作参数；

判断模块304，与检测模块302连接，用于判断工作参数是否符合预设要求；

调整模块306，与判断模块304连接，用于在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。

在上述实施方式中，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

其中，元器件包括：母排和电子开关器件；检测模块包括：第一检测单元，用于检测进线段母排的接触电阻和功率损耗；第二检测单元，用于检测出线段母排的接触电阻和功率损耗；第三检测单元，用于检测电子开关器件的功率损耗；其中，母排包括进线段母排、出线段母排。

进一步地，判断模块还用于：判断工作参数是否满足以下至少之一：进线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且进线段母排的功率损耗大于预设最大功率；出线段母排的接触电阻大于预设最大接触电阻，且出线段母排的功率损耗大于预设最大功率；电子开关器件的功率损耗大于预设最大功率。

关于上述实施例中的装置，其中各个单元、模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

实施例3

在本发明优选的实施例3中还提供了一种变流器控制系统，具体地，图4示出该系统的一种可选的结构框图，如图4所示，该系统包括：

母排，用于传送系统电流；

电子开关器件，与母排连接，用于控制变流器的通断；

控制装置，与母排和电子开关器件连接，用于检测母排和电子开关器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。

在上述实施方式中，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

控制装置由采样模块、处理模块、控制模块、存储模块构成。各模块功能如下：

(1)采样模块负责采集进线母排的电流i1，进线母排前端的电压ua和后端的电压ub，出线母排的两端电压uc和ud，以及出线电流i2。

(2)处理模块负责计算进线段接触电阻：r1＝(ua-ub)/i1，计算进线段接触电阻产生的功耗：w1＝(ua-ub)*i1；计算出线段接触电阻：r2＝(uc-ud)/i2；计算出线段接触电阻产生的功耗：w2＝(uc-ud)*i2。判断接触电阻所产生的功耗w1或者w2是否大于预设值w0，如果处理器检测到条件满足，则发出预警信息，并同时通过控制模块限制系统的输出功率，达到降低损耗、保护系统的目的。

处理模块同时负责计算进线总功率：win＝ua*i1；计算出线总功率：wout＝ud*i2；计算电子开关器件的损耗功率：wj＝win–wout–w1-w2。判断电子开关器件的损耗功率wj大于预设值w0，则发出预警信息，并同时通过控制模块限制系统的输出功率，达到降低损耗、保护电子开关器件的目的。

(3)控制模块负责执行处理模块的处理结果，执行电子开关管的开关指令，以及向上层管理平台发送预警信息。

(4)存储模块负责记录接触电阻值的变化水平和状态等历史数据，供处理模块分析判断。如果处理模块根据历史数据判断当前的接触电阻值增大异常，则进行强制停机保护，并发出报警信息。

实施例4

在本发明优选的实施例4中还提供了一种变流器，包括：如上述实施例2的变流器控制装置。

在上述实施方式中，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

实施例5

在本发明优选的实施例5中还提供了一种计算机设备，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，处理器执行程序时实现如上述实施例1的变流器控制方法。

在上述实施方式中，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

实施例6

在本发明优选的实施例6中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例1的变流器控制方法。

在上述实施方式中，通过检测变流器中元器件的工作参数，判断工作参数是否符合预设要求，在工作参数符合预设要求时，调整变流器的电流。通过上述方法，可以在元器件的工作参数满足预设条件时，例如功耗达到最大值时，调整变流器的电流，从而避免了变流器母排和电子开关器件在机组运行过程中的功率损耗增大引起的发热对变流器的损坏，从而更好地保护了变流器，提高了变流器运行的安全性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。