三相三电平整流器功率开关器件开路故障诊断方法及系统与流程

文档序号:24161115发布日期:2021-03-05 17:01阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种三相三电平整流器功率开关器件的开路故障诊断方法,其特征在于,包括:(1)选择当前时刻整流器的x相与y相之间的相间极电压的期望值和相间极电压的实际值,将两者的偏差值作为诊断变量;(2)从整流器控制系统中获取诊断所需的电压电流信息,采用筛选方式对诊断变量进行计算;(3)根据开关在不同时刻故障时的故障特征,对故障区段进行分类,针对当前故障区段更新当前时刻的诊断阈值;(4)根据诊断变量和诊断阈值判断诊断变量是否超出阈值范围及其极性;(5)根据上述判断结果对内开关管故障进行识别和定位;(6)对故障诊断结果进行核验,验证诊断结果是否正确,并对可能被误诊断为内开关管故障的外开关管故障的诊断结果进行修正,实现外开关故障的识别和定位。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由得到相间极电压的期望值由得到相间极电压的实际值v
xy
(k),其中,v
dc
(k)是当前时刻整流器的直流侧电压;s
x
(k)和s
y
(k)分别是整流器x相和y相的开关控制信号,s
x
(k)=1表示开关s
x1
和s
x2
导通而s
x3
和s
x4
关断,s
x
(k)=0表示开关s
x2
和s
x3
导通而s
x1
和s
x4
关断,s
x
(k)=-1表示开关s
x3
和s
x4
导通而s
x1
和s
x2
关断;e
x
(k)和e
y
(k)分别是整流器x相和y相的交流侧电压;i
x
(k)和i
y
(k)分别是整流器x相和y相的交流侧电流;r是整流器交流侧等效电阻;l是整流器交流侧电感;t为采样间隔时间,k表示当前时刻采样点,k-1表示上一时刻采样点,xy=ab,bc,ca。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)包括:如果采样点k与k-1之间没有三相开关控制信号的切换,即满足s
a
(k)=s
a
(k-1)、s
b
(k)=s
b
(k-1)和s
c
(k)=s
c
(k-1)时,则若s
a
(k)=s
a
(k-1)、s
b
(k)=s
b
(k-1)和s
c
(k)=s
c
(k-1)中有一条不满足时,不对δv
xy
(k)进行计算,将当前时刻的δv
xy
(k)视为零,δv
xy
(k)表示x相与y相之间的相间极电压的期望值和相间极电压的实际值之间的偏差值。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)包括:对于内开关管的故障诊断,将故障区段分为电流零区和电流非零区,对不同的区段设定不同的诊断阈值th
xy
(k):其中,v是预设值,其为一个较小的常数;i
xy
(k)=0表示i
x
或i
y
处于电流零区,i
xy
(k)=1表示i
x
和i
y
均处于电流非零区,v
dc
(k)是当前时刻整流器的直流侧电压;
对于电流零区和非零区的定义,考虑电流噪声和波动,给出如下定义:其中,i
th
是电流阈值。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(4)包括:由得到指示诊断变量δv
xy
(k)是否超出阈值范围[-th
xy
(k),th
xy
(k)]及其极性的变量f
xy
(k)。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(5)包括:内开关管故障与变量f
xy
(k)之间的对应关系为:在s
a2
故障时,f
ab
=1,f
bc
=0,f
ca
=-1;在s
a3
故障时,f
ab
=-1,f
bc
=0,f
ca
=1;在s
b2
故障时,f
ab
=-1,f
bc
=1,f
ca
=0;在s
b3
故障时,f
ab
=1,f
bc
=-1,f
ca
=0;在s
c2
故障时,f
ab
=0,f
bc
=-1,f
ca
=1;在s
c3
故障时,f
ab
=0,f
bc
=1,f
ca
=-1。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(6)包括:在完成故障诊断后的预设电流周期内,三个诊断变量δv
ab
(k)、δv
bc
(k)和δv
ca
(k)至少在某一时刻有一个值大于阈值th(k),则诊断结果是正确的,用f
check
=1表示;反之,在完成故障诊断后的预设电流周期内,δv
ab
(k)、δv
bc
(k)和δv
ca
(k)所有采样点的值均不超过阈值th(k),则诊断结果错误,用f
check
=0表示,其中,阈值th(k)设定为v
dc
(k)/2+v。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,当f
check
=0时,诊断结果、f
check
、核验结果的对应关系如下:s
a2
故障s
a3
故障s
b2
故障s
b3
故障s
c2
故障
s
c3
故障9.一种三相三电平整流器功率开关器件的开路故障诊断系统,其特征在于,包括:诊断变量确定模块,用于选择当前时刻整流器的x相与y相之间的相间极电压的期望值和相间极电压的实际值,将两者的偏差值作为诊断变量;诊断变量计算模块,用于从整流器控制系统中获取诊断所需的电压电流信息,采用筛选方式对诊断变量进行计算;诊断阈值确定模块,用于根据开关在不同时刻故障时的故障特征,对故障区段进行分类,针对当前故障区段更新当前时刻的诊断阈值;极性确定模块,用于根据诊断变量和诊断阈值判断诊断变量是否超出阈值范围及其极性;诊断模块,用于根据上述判断结果对内开关管故障进行识别和定位;修正模块,用于对故障诊断结果进行核验,验证诊断结果是否正确,并对可能被误诊断为内开关管故障的外开关管故障的诊断结果进行修正,实现外开关故障的识别和定位。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
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