一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法与流程

本发明涉及电力电子，具体为一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法。

背景技术：

1、由于并网变流器的开关器件高频动作，导致并网电流中存在大量的高次谐波，在这种情况下，滤波器的谐波滤除能力显得尤为重要，尤其是在新能源并网变流器中的广泛应用，然而，随着磁性材料的老化、线圈损耗以及温湿度等环境因素的影响，滤波电感的数值可能会发生偏移，偏离其原始铭牌数值，对于并网变流器来说，滤波电感数值的精确度直接影响到控制的准确性，特别是考虑到目前的并网变流器控制参数尚不能完全自适应的情况，滤波电感数值的老化将会导致控制精度下降，甚至导致控制失效，同时，随着新能源装机量不断提升，电网呈现出弱电网的特征，电网阻抗的实时变化也带来了控制精度的问题，然而，目前多数方法针对的是电网阻抗的辨识，而极少考虑到滤波电感的老化问题，因此，应当更加重视对滤波电感老化问题的研究和解决，以确保新能源并网变流器系统的稳定性和可靠性。

2、因此，本发明提出了一种滤波电感在线计算方法，并提出了一种基于欧式距离的滤波电感值老化程度定义方法，不仅可以实现滤波电感值的在线计算，还能通过欧式距离计算得出滤波电感值的老化程度，可以实时监测滤波电感的数值，并根据其老化程度进行评估，从而及时采取措施来维护或更换滤波电感，确保系统的稳定性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，通过引入欧式距离，结合滤波电感实际数值进行计算和比对，可以客观地反映出滤波电感值的老化程度，为运维人员提供了一种全新的方式来评估滤波电感的状态，及时采取相应的维护措施，从而确保系统的稳定性和可靠性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，包括如下步骤：

3、步骤一：建立滤波电感电路和数学模型；

4、在所述滤波电感电路中，ux1和ux2分别表示滤波电感两端电压，l是滤波电感实际值，r是其等效电阻，ix是流过滤波电感的电流，x＝a,b,c，将abc坐标系下的滤波电感状态方程(1)转换为αβ坐标下如式(2)所示：

5、

6、式中，uα1、uβ1分别是ux1在αβ坐标下的分量；uα2、uβ2分别是ux2在αβ坐标下的分量；iα、iβ分别是ix在αβ坐标下的分量；

7、步骤二：通过电感在线计算方法得出实际电感值；

8、所述步骤二中通过离散化式(2)，能够得到(3)的形式：

9、

10、式中，ts是开关周期；

11、假设实际滤波电感l的铭牌值为lm，变化量为δl，则实际电感值为：

12、l＝lm+△l                               (4)

13、根据铭牌值能够得到离散域下的下一时刻电流数学模型为：

14、

15、联立式(3)和(5)，能够得到：

16、

17、将式(6)中的进行整理，能够得到：

18、

19、为了得到更加准确的滤波电感实际值，将式(7)取平均得到：

20、

21、步骤三：通过欧式距离定义老化程度；

22、欧式距离的n维空间公式为：

23、

24、式中，xi和yi分别是n维空间中两点的i轴坐标数据，i＝1,2,…,n。

25、通过式(9)可以推导出二维空间中欧式距离表达式为：

26、

27、为了构建二维空间中两点的坐标，通过保留上一采样时刻实际滤波电感值和铭牌值分别为y2和y1，当前时刻实际滤波电感值和铭牌值分别为x2和x1，可以得到实际滤波电感值和铭牌值的坐标分别为(x2,y2)和(x1,y1)，因此，当计算欧式距离时，相当于计算了上一采样时刻和当前时刻的距离，因此可以将滤波电感实际值和铭牌值代入后的欧式距离表示为：

28、

29、式中，*(n-1)和*(n)分别表示上一采样时刻和当前时刻的值；

30、步骤四：评估电感值状态

31、为了表征滤波电感的老化程度，而电感值老化程度介于0到100％之间，0表示老化程度最低，100％表示老化程度最高，因此可以定义电感值老化程度表达式为：

32、

33、优选的，所述步骤三中：欧式距离是一种较为常见的距离定义，指在n维空间中两个点之间的真实距离，或者向量的自然长度，在二维和三维空间中的欧式距离就是两个点之间的距离，通过利用欧式距离来衡量计算出的实际滤波电感值和铭牌值之间的距离，进而电感老化程度。

34、优选的，所述步骤四中：电感值老化程度表达式将欧式距离和电感值老化程度相对应，根据电感值老化程度可以判断电感值偏移铭牌值的程度，以此客观地反映出滤波电感值的老化程度。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

36、本发明通过提供基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，通过步骤一建立滤波电感电路和数学模型，利用步骤二的滤波电感实际值和铭牌值的状态方程在线计算滤波电感实际值，进而通过步骤三中引入的欧式距离计算滤波电感实际值和铭牌值的偏离程度，最后在步骤四中定义一种滤波电感老化程度并给出其计算方式，以此客观地反映出滤波电感值的老化程度，为运维人员提供了一种全新的方式来评估滤波电感的状态。

技术特征：

1.一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，其特征在于：所述步骤三中：欧式距离是一种较为常见的距离定义，指在n维空间中两个点之间的真实距离，或者向量的自然长度，在二维和三维空间中的欧式距离就是两个点之间的距离，通过利用欧式距离来衡量计算出的实际滤波电感值和铭牌值之间的距离，进而电感老化程度。

3.根据权利要求1所述的一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，其特征在于，所述步骤四中：电感值老化程度表达式将欧式距离和电感值老化程度相对应，根据电感值老化程度可以判断电感值偏移铭牌值的程度，以此客观地反映出滤波电感值的老化程度。

技术总结
本发明公开了一种基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，包括如下步骤：步骤一：建立滤波电感电路和数学模型；步骤二：通过电感在线计算方法得出实际电感值；步骤三：通过欧式距离定义老化程度；步骤四：评估电感值状态；本发明通过提供基于欧式距离的电感值老化程度定义方法，通过步骤一建立滤波电感电路和数学模型，利用步骤二的滤波电感实际值和铭牌值的状态方程在线计算滤波电感实际值，进而通过步骤三中引入的欧式距离计算滤波电感实际值和铭牌值的偏离程度，最后在步骤四中定义一种滤波电感老化程度并给出其计算方式，以此客观地反映出滤波电感值的老化程度，为运维人员提供了一种全新的方式来评估滤波电感的状态。

技术研发人员：刘杰,刘江,陈泽驰,周江科
受保护的技术使用者：江苏悟飞能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18