一种两电平逆变器的传感器故障诊断方法

本发明涉及电路故障诊断领域，尤其涉及一种两电平逆变器的传感器故障诊断方法。

背景技术：

1、两电平逆变器是一种常用的电力变换装置，可以将直流电转换为交流电，常用于牵引传动控制系统和可再生能源转换系统，这些应用场景都需要两电平逆变器具有很高的可靠性与安全性。

2、其中直流侧电压传感器与三相定子电流传感器是牵引逆变器中的重要器件,一旦发生故障，会直接影响系统的控制和监测性能，若不能及时诊断出来，会对系统的正常工作产生威胁。因此，如何在两电平逆变器的传感器发生故障时进行故障检测与诊断成为一个急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于公开一种两电平逆变器的传感器故障诊断方法，以提高系统的可靠性与安全性。

2、为实现上述目的，本申请实施例提供一种两电平逆变器的传感器故障诊断方法，包括以下步骤：

3、s1：在牵引变流器系统正常工作的情况下，建立逆变器直流侧的数学计算模型；

4、s2：通过电流传感器与电压传感器采集三相定子电流值与直流侧电压值，然后根据所述数学模型计算直流侧电容电压作为估计值并与电压传感器测量值作差，以生成直流侧电压残差；

5、s3：构建故障检测函数并设定检测阈值，若故障检测函数的值大于所述检测阈值，且持续一定控制周期，则视为系统的传感器发生故障，进入步骤s4，否则视为系统的传感器没有发生故障并返回本步骤；

6、s4：构建故障诊断函数并设定阈值区间，若故障诊断函数的值处于对应区间且持续一定控制周期，则可以判定该故障发生的位置。

7、本发明具有以下有益效果：

8、本发明提供的两电平逆变器的传感器故障诊断方法，首先建立逆变器模型并构建直流侧电压的微分方程函数。然后根据直流侧电容电压的测量值与估计值建立残差；建立故障检测函数并设定检测阈值，进而判断是否有传感器发生故障；通过构建故障诊断函数并设定对应的阈值，根据故障诊断函数值所在的区间最终诊断故障位置；能及时、准确且快速地诊断两电平逆变器中直流侧电压传感器与三相定子电流传感器故障。

9、下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种两电平逆变器的传感器故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的两电平逆变器的传感器故障诊断方法，其特征在于，所述s1包括：

3.根据权利要求2所述的两电平逆变器的传感器故障诊断方法，其特征在于，所述s2包括：

4.根据权利要求3所述的两电平逆变器的传感器故障诊断方法，其特征在于，所述s3包括：

5.根据权利要求4所述的两电平逆变器的传感器故障诊断方法，其特征在于，所述s4包括：

技术总结
本发明涉及电路故障诊断领域，公开一种两电平逆变器的三相定子电流传感器与直流侧电压传感器的故障诊断方法，以提高系统的安全性与可靠性。该方法包括建立两电平逆变器直流侧模型；根据直流侧电容电压估计值与电压传感器测量值得到残差函数；构建故障检测函数，设定检测阈值并进行比较以判断是否有传感器发生故障；构建故障诊断函数，设定检测阈值以诊断发生故障的传感器。该方法能够对逆变器的传感器故障进行检测，并可以对传感器故障进行定位，不会影响系统本身运行。

技术研发人员：余运俊,宋运泉,陶宏伟,胡嘉文,陈奕晨,赵平,罗广龙,何芸菲
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17