本發(fā)明涉及電源保護(hù)領(lǐng)域，特別是基于電壓突變檢測(cè)的變頻電源保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

1、變頻電源是一種將市電中的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并進(jìn)一步將其輸出為可調(diào)變頻交流電的電源設(shè)備。其工作原理主要基于電力電子技術(shù)，通過(guò)整流、逆變、控制和濾波等步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電壓的變換和調(diào)節(jié)，以輸出所需頻率和電壓的交流電。變頻電源在供電電源電壓不穩(wěn)定時(shí)，容易出現(xiàn)電壓突變的情況，或者內(nèi)部電容容量不足、變頻器內(nèi)部元件老化時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)電壓突變。環(huán)境因素和負(fù)載因素也是造成電壓突變的主要原因。供電網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載多種多樣，對(duì)電源的頻率和電壓要求各不相同。變頻電源通過(guò)調(diào)節(jié)輸出頻率和電壓，能夠靈活適應(yīng)不同負(fù)載的需求，確保供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)變頻電源接入供電網(wǎng)絡(luò)后可以判斷其是否會(huì)發(fā)生電壓突變，并在發(fā)生電壓突變時(shí)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，提高了供電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用以及提高供電網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了基于電壓突變檢測(cè)的變頻電源保護(hù)方法及系統(tǒng)。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明第一方面提供了基于電壓突變檢測(cè)的變頻電源保護(hù)方法，包括以下步驟：

4、將目標(biāo)變頻電源接入目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)目標(biāo)變頻電源和目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特性匹配，得到目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)；

5、在目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)內(nèi)對(duì)目標(biāo)變頻電源進(jìn)行空載運(yùn)行，在空載運(yùn)行期間基于示波器監(jiān)測(cè)目標(biāo)變頻電源的電壓變化，并基于電壓變化對(duì)目標(biāo)變頻電源進(jìn)行電源優(yōu)化，得到空載合格變頻電源；

6、對(duì)空載合格變頻電源進(jìn)行逐步加載測(cè)試，使用小波變換算法，對(duì)逐步加載測(cè)試的空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變監(jiān)測(cè)，并對(duì)產(chǎn)生電壓突變的空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變溯源；

7、基于空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源的不同原因，對(duì)空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變保護(hù)。

8、進(jìn)一步的，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述將目標(biāo)變頻電源接入目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)目標(biāo)變頻電源和目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特性匹配，得到目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)，具體為：

9、將需要進(jìn)行電壓突變檢測(cè)的變頻電源標(biāo)定為目標(biāo)變頻電源，并獲取變頻電源的額定輸入電壓、額定輸出電壓、額定容量、額定工作頻率以及工作頻率范圍；

10、獲取電壓等級(jí)覆蓋變頻電源的額定輸入電壓和額定輸出電壓的供電網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)定為目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)，并在所述目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)上獲取支持的供電網(wǎng)絡(luò)頻率范圍；

11、分析目標(biāo)變頻電源的額定工作頻率是否在目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)支持的供電網(wǎng)絡(luò)頻率范圍內(nèi)，若是，則直接將目標(biāo)變頻電源接入至目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，得到目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)；

12、若否，將目標(biāo)變頻電源接入目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，并獲取同步轉(zhuǎn)換器，其中，所述同步轉(zhuǎn)換器能夠?qū)δ繕?biāo)變頻電源進(jìn)行頻率調(diào)整；

13、在目標(biāo)變頻電源的工作頻率范圍內(nèi)，基于所述同步轉(zhuǎn)換器，對(duì)所述目標(biāo)變頻電源進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)，使目標(biāo)變頻電源的工作頻率維持在所述目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)支持的供電網(wǎng)絡(luò)頻率范圍內(nèi)，得到目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)。

14、進(jìn)一步的，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述在目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)內(nèi)對(duì)目標(biāo)變頻電源進(jìn)行空載運(yùn)行，在空載運(yùn)行期間基于示波器監(jiān)測(cè)目標(biāo)變頻電源的電壓變化，并基于電壓變化對(duì)目標(biāo)變頻電源進(jìn)行電源優(yōu)化，得到空載合格變頻電源，具體為：

15、在目標(biāo)變頻電源內(nèi)接入電壓傳感器和示波器，其中，所述電壓傳感器能夠在目標(biāo)變頻電源運(yùn)行期間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)變頻電源的電壓值，所述示波器能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的目標(biāo)變頻電源的電壓值以波形信號(hào)形態(tài)輸出；

16、在目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)內(nèi)空載控制目標(biāo)變頻電壓運(yùn)行，并基于所述電壓傳感器，監(jiān)測(cè)目標(biāo)變頻電源在空載的狀態(tài)下的輸出電壓值，同時(shí)基于所述示波器將目標(biāo)變頻電源在空載的狀態(tài)下的輸出電壓值轉(zhuǎn)換為波形信號(hào)，標(biāo)定為空載電壓波形信號(hào)；

17、基于目標(biāo)變頻電源的額定輸入電壓和額定輸出電壓，預(yù)設(shè)目標(biāo)變頻電源的空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)范圍，并對(duì)空載電壓波形信號(hào)進(jìn)行波形信號(hào)分析，獲取空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)實(shí)際范圍；

18、若空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)實(shí)際范圍維持在空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則將目標(biāo)變頻電源標(biāo)定為空載合格變頻電源；

19、若空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)實(shí)際范圍存在不維持在空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則獲取目標(biāo)變頻電源的控制電路中不同元件在空載運(yùn)行時(shí)的工作參數(shù)，并引入馬爾科夫鏈算法對(duì)目標(biāo)變頻電源的控制電路中不同元件在空載運(yùn)行時(shí)的工作參數(shù)進(jìn)行分析，計(jì)算目標(biāo)變頻電源的控制電路中不同元件的異常狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率值；

20、將異常狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率值大于預(yù)設(shè)值的元件標(biāo)定為一類(lèi)異常元件，并對(duì)所述一類(lèi)異常元件進(jìn)行更換處理，若一類(lèi)異常元件更換后空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)實(shí)際范圍仍不維持在空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則在變頻電源的輸入端引入電源濾波器并運(yùn)行，使空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)實(shí)際范圍維持在空載電壓波形信號(hào)的波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，得到空載合格變頻電源。

21、進(jìn)一步的，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述對(duì)空載合格變頻電源進(jìn)行逐步加載測(cè)試，使用小波變換算法，對(duì)逐步加載測(cè)試的空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變監(jiān)測(cè)，并對(duì)產(chǎn)生電壓突變的空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變溯源，具體為：

22、在目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)內(nèi)，獲取目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)支持的負(fù)載等級(jí)范圍，標(biāo)定為目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)支持負(fù)載等級(jí)范圍；

23、在所述目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)中，基于所述目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)支持負(fù)載等級(jí)范圍，對(duì)空載合格變頻電源進(jìn)行逐步加載測(cè)試，其中，所述逐步加載測(cè)試為在空載合格變頻電源的輸入端逐步增加負(fù)載等級(jí)，并計(jì)算在不同負(fù)載等級(jí)下空載合格變頻電源的輸出電壓值；

24、在空載合格變頻電源進(jìn)行逐步加載測(cè)試過(guò)程中，基于示波器，將在單一負(fù)載等級(jí)下空載合格變頻電源的輸出電壓值的波形信號(hào)標(biāo)定為負(fù)載電壓波形信號(hào)；

25、引入小波變換算法，其中，所述小波變換算法能夠在負(fù)載電壓波形信號(hào)上進(jìn)行采樣處理，并在采樣處理后計(jì)算采樣點(diǎn)的小波系數(shù)；

26、基于所述小波變換算法，對(duì)負(fù)載電壓波形信號(hào)進(jìn)行小波變換，得到不同采樣點(diǎn)的負(fù)載電壓波形信號(hào)的小波系數(shù)，同時(shí)預(yù)設(shè)不同采樣點(diǎn)的負(fù)載電壓波形信號(hào)的小波系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)閾值；

27、若存在采樣點(diǎn)下的負(fù)載電壓波形信號(hào)的小波系數(shù)的絕對(duì)值大于對(duì)應(yīng)采樣點(diǎn)下的負(fù)載電壓波形信號(hào)的小波系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)閾值，則將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)標(biāo)定突變采樣點(diǎn)；

28、若空載合格變頻電源在所有負(fù)載等級(jí)下運(yùn)行均不存在突變采樣點(diǎn)，則將空載合格變頻電源標(biāo)定為合格變頻電源；

29、若存在負(fù)載等級(jí)使空載合格變頻電源運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)突變采樣點(diǎn)，則將空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源，并將對(duì)應(yīng)的負(fù)載等級(jí)標(biāo)定為異常負(fù)載等級(jí)，同時(shí)將不存在突變采樣點(diǎn)的負(fù)載等級(jí)標(biāo)定為正常負(fù)載等級(jí)；

30、基于所述異常負(fù)載等級(jí)和正常負(fù)載等級(jí)，并結(jié)合不合格變頻電源的周邊環(huán)境因子，對(duì)不合格變頻電源進(jìn)行電壓突變溯源。

31、進(jìn)一步的，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述基于所述異常負(fù)載等級(jí)和正常負(fù)載等級(jí)，并結(jié)合不合格變頻電源的周邊環(huán)境因子，對(duì)不合格變頻電源進(jìn)行電壓突變溯源，具體為：

32、判斷不合格變頻電源在運(yùn)行時(shí)是否存在由正常負(fù)載等級(jí)變?yōu)楫惓Ｘ?fù)載等級(jí)；

33、若是，則將空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源的原因評(píng)估為負(fù)載變化原因；

34、若否，則獲取不合格變頻電源的周邊環(huán)境因子，標(biāo)定為一類(lèi)環(huán)境因子，其中，所述一類(lèi)環(huán)境因子包括不合格變頻電源的工作環(huán)境溫度和周邊電磁干擾強(qiáng)度；

35、獲取不合格變頻電源的使用說(shuō)明，基于所述不合格變頻電源的使用說(shuō)明，獲取不合格變頻電源的可承受工作環(huán)境溫度閾值和可承受周邊電磁干擾強(qiáng)度閾值；

36、若不合格變頻電源的工作環(huán)境溫度和周邊電磁干擾強(qiáng)度存在不維持在可承受工作環(huán)境溫度閾值和可承受周邊電磁干擾強(qiáng)度閾值內(nèi)，則將空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源的原因評(píng)估為環(huán)境影響原因；

37、若不合格變頻電源的工作環(huán)境溫度和周邊電磁干擾強(qiáng)度均維持在可承受工作環(huán)境溫度閾值和可承受周邊電磁干擾強(qiáng)度閾值內(nèi)，則將空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源的原因評(píng)估為自身原因。

38、進(jìn)一步的，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述基于空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源的不同原因，對(duì)空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變保護(hù)，具體為：

39、在目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)內(nèi)引入電壓突變保護(hù)機(jī)制，其中，所述電壓突變保護(hù)機(jī)制可以斷開(kāi)空載合格變頻電源與目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)的連接；

40、當(dāng)空載合格變頻電源被標(biāo)定為不合格變頻電源，則基于所述電壓突變保護(hù)機(jī)制，在目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)內(nèi)控制不合格變頻電源斷開(kāi)與目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)的連接；

41、當(dāng)不合格變頻電源斷開(kāi)與目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)的連接，則對(duì)空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源的原因進(jìn)行分析；

42、若原因?yàn)樨?fù)載變化原因，則獲取不合格變頻電源與目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)之間連接電路，并獲取大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，基于所述大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)檢索所有在不合格變頻電源與目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)之間連接電路內(nèi)并聯(lián)緩沖電路的方案，標(biāo)定為第一保護(hù)方案，其中，緩沖電路能夠平滑正常負(fù)載等級(jí)變?yōu)楫惓Ｘ?fù)載等級(jí)的速率；

43、選取平滑正常負(fù)載等級(jí)變?yōu)楫惓Ｘ?fù)載等級(jí)的速率最大的第一保護(hù)方案，標(biāo)定為第一輸出保護(hù)方案，輸出所述第一輸出保護(hù)方案，得到合格變頻電源；

44、若原因?yàn)榄h(huán)境影響原因，則對(duì)環(huán)境影響原因進(jìn)行分析，若環(huán)境影響原因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境溫度不維持在可承受工作環(huán)境溫度閾值內(nèi)，則在目標(biāo)變頻電源控制設(shè)備中連接散熱器，使不合格變頻電源的工作環(huán)境溫度維持在可承受工作環(huán)境溫度閾值內(nèi)；

45、若環(huán)境影響原因?yàn)橹苓呺姶鸥蓴_強(qiáng)度不維持在可承受周邊電磁干擾強(qiáng)度閾值內(nèi)，則對(duì)電源濾波器的濾波功率進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，使周邊電磁干擾強(qiáng)度維持在可承受周邊電磁干擾強(qiáng)度閾值內(nèi)；

46、若原因?yàn)樽陨碓?，則不可將所述不合格變頻電源接入值目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，形成目標(biāo)變頻電源控制設(shè)備。

47、本發(fā)明第二方面還提供了基于電壓突變檢測(cè)的變頻電源保護(hù)系統(tǒng)，所述變頻電源保護(hù)系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器與處理器，所述存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有變頻電源保護(hù)方法，所述變頻電源保護(hù)方法被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如下步驟：

48、將目標(biāo)變頻電源接入目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)目標(biāo)變頻電源和目標(biāo)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特性匹配，得到目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)；

49、在目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)內(nèi)對(duì)目標(biāo)變頻電源進(jìn)行空載運(yùn)行，在空載運(yùn)行期間基于示波器監(jiān)測(cè)目標(biāo)變頻電源的電壓變化，并基于電壓變化對(duì)目標(biāo)變頻電源進(jìn)行電源優(yōu)化，得到空載合格變頻電源；

50、對(duì)空載合格變頻電源進(jìn)行逐步加載測(cè)試，使用小波變換算法，對(duì)逐步加載測(cè)試的空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變監(jiān)測(cè)，并對(duì)產(chǎn)生電壓突變的空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變溯源；

51、基于空載合格變頻電源標(biāo)定為不合格變頻電源的不同原因，對(duì)空載合格變頻電源進(jìn)行電壓突變保護(hù)。

52、本發(fā)明解決的背景技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：對(duì)變頻電源和供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特性匹配，構(gòu)建目標(biāo)變頻電源控制系統(tǒng)，并在目標(biāo)變頻控制系統(tǒng)內(nèi)對(duì)目標(biāo)變頻電源進(jìn)行空載運(yùn)行和負(fù)載優(yōu)化，得到滿(mǎn)足要求的變頻電源；對(duì)變頻電源進(jìn)行負(fù)載測(cè)試，基于測(cè)試結(jié)果的輸出電壓判斷是否存在電壓突變，溯源電壓突變?cè)?，并基于電壓突變?cè)驅(qū)ψ冾l電源進(jìn)行電壓突變保護(hù)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)變頻電源的空載測(cè)試和逐步加載測(cè)試，并基于測(cè)試結(jié)果溯源變頻電源可能出現(xiàn)電壓突變得情況，最后實(shí)現(xiàn)電壓突變保護(hù)，確保了變頻電源之間的連接穩(wěn)定性和可靠性。