专利摘要

本发明公开基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定方法，具体为：搭建基于差分拟合的DAB功率波动在线评定装置，装置包括外引端子、数据处理评定模块、数据传输光纤、外部通讯模块和上位机等；由上位机控制数据处理评定平台，测量得到外引端子输入的波形参量；根据各外引端子的开断信号电压跟踪探头一和开断信号电压跟踪探头二匹配高位平波驱动比调制因子；计算紧密接触下的功率波动综合影响因子，进行评定。本发明能有效解决多模级联DAB输出功率波动在线监测问题，可以提高PET实际运行的安全性。

权利要求

1.基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：搭建基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定装置，该装置包括外引端子一（1）、外引端子二（2）、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八（8）、数据处理评定平台（9）、数据传输光纤（10）、外部通讯模块（11）、上位机（12），各外引端子由功率探头（13）、开断信号电压跟踪探头一（14）、开断信号电压跟踪探头二（15）组成；

所述外引端子一（1）、外引端子二（2）、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八（8）由功率探头（13）、开断信号电压跟踪探头一（14）与开断信号电压跟踪探头二（15）组成，功率探头（13）在电力电子变压器内部电连接各级联模块DAB副边功率输出侧，开断信号电压跟踪探头一（14）电连接DAB内部IGBT触发信号输入端，开断信号电压跟踪探头二（15）电连接DAB内部IGBT电压输出端；

所述数据处理评定平台（9）内嵌在电力电子变压器内部，连接外引端子一（1）、外引端子二（2）、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八（8），并通过数据传输光纤（10）与外部通讯模块（11）交换数据；

所述外部通讯模块（11）连接数据传输光纤（10），嵌接在电力电子变压器外部，与上位机（12）无线通讯；

第二步：由上位机（12）控制数据处理评定平台（9），进行多模级联DAB功率波动跟踪评定；

第三步：测量得到外引端子一（1）、外引端子二（2）、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八（8）输入的波形参量；

第四步：根据各外引端子的开断信号电压跟踪探头一（14）和开断信号电压跟踪探头二（15），通过公式（1）匹配高位平波驱动比调制因子：

（1）

式中，ω为DAB内部整流模块输入电压角速度，Sb为开断信号电压跟踪探头一（14）返回的IGBT开关给定高位平波驱动比，Sa为开断信号电压跟踪探头二（15）返回的IGBT开关实际高位平波驱动比，λ1为高位平波驱动比调制因子一，λ2为高位平波驱动比调制因子二，λ3为高位平波驱动比调制因子三；

优化各高位平波驱动比调制因子，具体为：

1）根据开断信号电压跟踪探头一（14）与开断信号电压跟踪探头二（15）返回的值对公式（1）进行填补，作为目标函数

2）生成具有均匀分布的粒子和速度的初始总体，设置停止条件；

3）更新每个粒子的个体历史最优位置与整个群体的最优位置；

4）更新每个粒子的速度和位置；

5）若满足停止条件，则停止搜索，输出搜索结果，否则返回第2）步；

6）根据优化得出最优值λ10、λ20、λ30，即为优化后的高位平波驱动比调制因子：

第五步：利用下式计算紧密接触下的功率波动综合影响因子：

（2）

（3）

（4）

式中，Gx(Sb)是功率探头（13）返回的平波驱动比为Sb时的功率数值，λ10为优化后的高位平波驱动比调制因子一，λ20为优化后的高位平波驱动比调制因子二，λ30为优化后的高位平波驱动比调制因子三，α为DAB功率波动综合影响因子；

第六步，进行评定，若α∈[0,0.05]，则评定为紧密跟踪；若α∈(0.05,1]，则评定为存在不可忽视的干扰；若α∈(1,+∞)，则评定为失控。

说明书

技术领域

本发明属于变压器检测控制技术领域，尤其涉及一种基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定方法。

背景技术

电力电子变压器（Power Electronic Transformer, PET）作为一种新型的电能转换设备，其电压可进行调制、体积小、重量轻、设备损坏危害低、没有绝缘油、单位功率因数运行、可能量双向传输等优点使其在车载电能变换的应用前景十分广阔。目前，电力电子变压器技术发展迅速，学者们相继提出了各种拓扑结构，其中三级式模块级联型PET拓扑是目前研究最为广泛的拓扑之一。模块级联型PET由整流级、中间DC-DC隔离级以及逆变级三部分组成，其中整流级由H桥级联，中间DC-DC隔离级由双有源DC-DC变换器（Dual ActiveBridge,DAB）组成。

模块级联型PET在实际运行时，由于器件损耗不匹配、各级器件参数不一致，高铁运行中的机械干扰、电磁干扰，DAB运行的稳定、是否存在故障等诸多因素均都会导致的模块间传递的功率不同，通过各DC-DC变换器模块的功率不平衡将会导致某些模块中的器件出现过流现象，严重时甚至会损坏变换器拓扑，危及安全。因此，保证各DAB模块功率均衡是保证PET稳定可靠运行的关键，而如何快速在线的检测到功率间的不均衡是前提。

发明内容

本发明的目的是解决多模级联DAB输出功率波动监测问题。为此本发明提供一种基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定方法。

本发明的基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定方法，具体包括以下步骤：

步骤1：搭建基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定装置。

该装置包括外引端子一、外引端子二、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八、数据处理评定平台、数据传输光纤、外部通讯模块、上位机，各外引端子由功率探头、开断信号电压跟踪探头一、开断信号电压跟踪探头二组成。

外引端子一、外引端子二、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八由功率探头、开断信号电压跟踪探头一与开断信号电压跟踪探头二组成，功率探头在电力电子变压器内部电连接各级联模块DAB副边功率输出侧，开断信号电压跟踪探头一电连接DAB内部IGBT触发信号输入端，开断信号电压跟踪探头二电连接DAB内部IGBT电压输出端。

数据处理评定平台内嵌在电力电子变压器内部，连接外引端子一、外引端子二、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八，并通过数据传输光纤与外部通讯模块交换数据。

外部通讯模块连接数据传输光纤，嵌接在电力电子变压器外部，与上位机无线通讯。

步骤2：由上位机控制数据处理评定平台，进行多模级联DAB功率波动在线评定。

步骤3：测量得到外引端子输入的波形参量。

步骤4：根据各外引端子的开断信号电压跟踪探头一和开断信号电压跟踪探头二匹配高位平波驱动比调制因子：

（1）

式中，ω为DAB内部整流模块输入电压角速度，Sb为开断信号电压跟踪探头一返回的IGBT开关给定高位平波驱动比，Sa为开断信号电压跟踪探头二返回的IGBT开关实际高位平波驱动比，λ1为高位平波驱动比调制因子一，λ2为高位平波驱动比调制因子二，λ3为高位平波驱动比调制因子三；

进一步的，步骤4中优化各高位平波驱动比调制因子具体为：

1)根据开断信号电压跟踪探头一与开断信号电压跟踪探头二返回的值对公式（1）进行填补，作为目标函数；

2)生成具有均匀分布的粒子和速度的初始总体，设置停止条件；

3)更新每个粒子的个体历史最优位置与整个群体的最优位置；

4)更新每个粒子的速度和位置；

5)若满足停止条件，则停止搜索，输出搜索结果，否则返回第2）步；

6)根据优化得最优值λ10、λ20、λ30，即为优化后的高位平波驱动比调制因子。

步骤5：利用下式计算紧密接触下的功率波动综合影响因子：

（2）

（3）

（4）

式中，Gx(Sb)是功率探头（13）返回的平波驱动比为Sb时的功率数值，λ10为优化后的高位平波驱动比调制因子一，λ20为优化后的高位平波驱动比调制因子二，λ30为优化后的高位平波驱动比调制因子三，α为DAB功率波动综合影响因子；

第六步，进行评定，若α∈[0,0.05]，则评定为紧密跟踪；若α∈(0.05,1]，则评定为存在不可忽视的干扰；若α∈(1,+∞)，则评定为失控。

本发明的有益技术效果为：

本发明能有效解决多模级联DAB输出功率波动在线监测问题，可以提高PET实际运行的安全性。

附图说明

图1为本发明基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明的基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定方法，包括以下步骤：

第一步：搭建基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定装置，如图1所示，包括外引端子一1、外引端子二2、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八8、数据处理评定平台9、数据传输光纤10、外部通讯模块11、上位机12，各外引端子由功率探头13、开断信号电压跟踪探头一14、开断信号电压跟踪探头二15组成。

外引端子一1、外引端子二2、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八8由功率探头13、开断信号电压跟踪探头一14与开断信号电压跟踪探头二15组成，功率探头13在电力电子变压器内部电连接各级联模块DAB副边功率输出侧，开断信号电压跟踪探头一14电连接DAB内部IGBT触发信号输入端，开断信号电压跟踪探头二15电连接DAB内部IGBT电压输出端。

数据处理评定平台9内嵌在电力电子变压器内部，连接外引端子一1、外引端子二2、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八8，并通过数据传输光纤10与外部通讯模块11交换数据。

外部通讯模块11连接数据传输光纤10，嵌接在电力电子变压器外部，与上位机12无线通讯。

第二步：由上位机12控制数据处理评定平台9，进行多模级联DAB功率波动跟踪评定；

第三步：测量得到外引端子一1、外引端子二2、外引端子三、外引端子四、外引端子五、外引端子六、外引端子七、外引端子八8输入的波形参量；

第四步：根据各外引端子的开断信号电压跟踪探头一14和开断信号电压跟踪探头二15，通过公式（1）匹配高位平波驱动比调制因子：

（1）

式中，ω为DAB内部整流模块输入电压角速度，Sb为开断信号电压跟踪探头一14返回的IGBT开关给定高位平波驱动比，Sa为开断信号电压跟踪探头二15返回的IGBT开关实际高位平波驱动比，λ1为高位平波驱动比调制因子一，λ2为高位平波驱动比调制因子二，λ3为高位平波驱动比调制因子三；

1)根据开断信号电压跟踪探头一14与开断信号电压跟踪探头二15返回的值对公式（1）进行填补，作为目标函数；

2)生成具有均匀分布的粒子和速度的初始总体，设置停止条件；

3)更新每个粒子的个体历史最优位置与整个群体的最优位置；

4)更新每个粒子的速度和位置；

5)若满足停止条件，则停止搜索，输出搜索结果，否则返回第2）步；

6)根据优化得出最优值λ10、λ20、λ30，即为优化后的高位平波驱动比调制因子：

第五步：利用下式计算紧密接触下的功率波动综合影响因子：

（2）

（3）

（4）

式中，Gx(Sb)是功率探头（13）返回的平波驱动比为Sb时的功率数值，λ10为优化后的高位平波驱动比调制因子一，λ20为优化后的高位平波驱动比调制因子二，λ30为优化后的高位平波驱动比调制因子三，α为DAB功率波动综合影响因子；

第六步，进行评定，若α∈[0,0.05]，则评定为紧密跟踪；若α∈(0.05,1]，则评定为存在不可忽视的干扰；若α∈(1,+∞)，则评定为失控。

基于差分拟合的多模级联DAB功率波动在线评定方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。