基于预充电过程的牵引变流器支撑电容器参数辨识方法

支撑电容器是牵引变流器的关键部件之一，起着稳定直流侧电压的作用。支撑电容器若长期处于高温、高压的环境，其等效串联电阻会逐渐增大，电容器的性能会逐渐衰退，从而影响变流器的可靠性。根据电容器的健康状态采取不同的维修策略，可以提高牵引系统的安全性和可维护性。为此，文章针对机车牵引变流器提出一种基于预充电过程的支撑电容器参数辨识方法，以实现对支撑电容器的失效预警。其不需要增加传感器，而是利用机车每次启动预充电过程的中间电压以及二次侧电流信号，根据支撑电容器等效电路建立参数的辨识模型；与传统的基于梯度下降的参数辨识算法不同，文章采用遗传算法在参数变化区间内搜索最优值进行等效串联电阻的辨识，以提高参数辨识的可靠性。在不同噪声情况下进行仿真实验并通过模拟机车预充电过程进行物理实验，结果显示，辨识误差均在±3%以内，验证了所提出方法的有效性。