一种模块化多电平变流器中IGBT开路故障的加速定位方法与流程

文档序号:22307711发布日期:2020-09-23 01:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种模块化多电平变流器中igbt开路故障的加速定位方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步:在检测到开路故障后,使能故障定位,对于mmc半桥子模块而言,上igbt开路故障只在故障子模块处于投入状态且桥臂电流小于0时显现,而下igbt开路故障只在故障子模块处于切除状态且桥臂电流大于0时显现;

第二步:进入故障定位环节后,首先计算故障桥臂所有子模块电容电压的预测值ucpre,以及预测值与测量值ucmea的差值δuc,各子模块电容电压的测量值采用电压传感器采样得到,t时刻的差值δuc可由以下公式计算得到:

δuc(t)=ucmea(t)-ucpre(t)

预测值可由以下公式计算得到:

式中ts为控制周期;c为电容值;s为mmc子模块的开关函数,上开关管开通时s=1,下开关管开通时s=0;iarm为故障桥臂的桥臂电流;

第三步:在获得子模块电容电压的实测值及预测值后,需进一步计算得到各子模块的虚拟电容电压值,不同工作条件下的虚拟电容电压值计算公式有所不同,当出现上igbt故障且桥臂电流小于0,或下igbt故障且桥臂电流大于0的情况,虚拟电容电压值为:

ucvir(t)=ucmea(t)+kδuc

其中k设定为一个较大的常数,如1000,当出现上igbt故障且桥臂电流大于0,或下igbt故障且桥臂电流小于的情况,虚拟电容电压值为:

ucvir(t)=ucmea(t)-kδuc

第四步:最后在排序环节采用虚拟电容电压作为排序电压值,mmc故障子模块的定位依据是:若故障桥臂内,最大的实测子模块电容电压超过预设阈值,则电容电压实测值最大的子模块被定位为故障模块。


技术总结
本发明公开了一种模块化多电平变流器中IGBT开路故障的加速定位方法,在检测到开路故障后,使能故障定位,进入故障定位环节后,首先计算故障桥臂所有子模块电容电压的预测值Ucpre,以及预测值与测量值Ucmea的差值ΔUc,在获得子模块电容电压的实测值及预测值后,需进一步计算得到各子模块的虚拟电容电压值,最后在排序环节采用虚拟电容电压作为排序电压值,本发明可以保证故障子模块的电容在桥臂电流大于0时被充电,而在桥臂电流小于0时保持不变,可以加快故障子模块电容电压的上升,明显减小故障定位时间,无需增加额外的硬件电路,算法简单、易于实现,既能实现单故障子模块定位,也能实现多故障子模块定位。

技术研发人员:刘进军;陈星星;邓智峰;宋曙光;杜思行
受保护的技术使用者:西安交通大学
技术研发日:2020.05.18
技术公布日:2020.09.22
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