申请/专利权人：太原理工大学

申请日：2024-01-26

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117741320A

主分类号：G01R31/00

分类号：G01R31/00;G01R31/40

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明公开了一种适用于载波移相调制级联全桥NPC逆变器的并行开路故障诊断方法，涉及电力系统的柔性直流输电领域。本发明利用不同IGBT开路故障后对所在子模块内两电容电压偏差产生的不同异常变化的对应关系来实现故障器件的快速检测与精确定位。本发明公开的并行开路故障诊断方法优点在于：对载波移相调制级联全桥NPC逆变器的不同子模块内的多个开路故障器件进行独立诊断，其复杂度与诊断时间随子模块数增加维持不变，与串行方法相比，计算量小、诊断时间短；对于单管和多管混合的开路故障都能快速且准确地进行故障诊断和定位；在直流电压波动、电容参数差异与电流突变的条件下均具备强鲁棒性。

主权项：1.一种适用于载波移相调制级联全桥NPC逆变器的并行开路故障诊断方法，其特征在于：所述并行开路故障诊断方法应用于以下电路拓扑结构，载波移相调制级联全桥NPC逆变器的输出电压为Vab，输出电流为io，io设有正方向；负载电阻为Ro，负载电感为Lo；载波移相调制级联全桥NPC逆变器由n个完全相同的子模块串联构成，每个子模块的拓扑结构均为全桥NPC逆变器；每个子模块直流侧电源电压为Vdc，两个等值电容Ci1和Ci2串联分压得到Vdc2和-Vdc2两个电平；每个子模块由左、右两个桥臂构成，每个桥臂包含4个带反并联二极管的IGBT和2个钳位二极管，均可输出+1、0和-1三个输出电平；左、右桥臂差分输出后每个子模块交流侧可输出-2，-1，0，+1，+2五个电平，则n个子模块级联后可输出-2n，-2n+1，…，0，…，2n-1，2n的4n+1个电平；IGBT的驱动信号用Sxij表示，其中x∈{a,b}表示子模块桥臂，x＝a代表左桥臂，x＝b代表右桥臂；i∈{1,2,…,n}表示子模块编号，而j∈{1,2,3,4}表示单个子模块同一桥臂内的IGBT编号；正常运行时，Sai1和Sai3互补，Sai2和Sai4互补；同时，Sbi1，Sbi2，Sbi3和Sbi4也满足此约束条件；UC1i和UC2i分别表示Ci1和Ci2的电压；所述载波移相调制级联全桥NPC逆变器的n个子模块均采用单极性调制方法，Ma和Mb分别表示左、右桥臂的调制波，Ca1和Ca2表示左桥臂的载波，Cb1和Cb2表示右桥臂的载波，载波频率用fc表示；若Ma大于Ca1，则Sai1开通，若Mb大于Cb1，则Sbi1开通，否则均关断；若Ma小于Ca2，则Sai4开通，若Mb小于Cb2，则Sbi4开通，否则均关断；Ma与Mb大小相同，极性相反，Cb1相位滞后Ca1相位π，Cb2相位滞后Ca2相位π；这样，左、右桥臂均能够产生极性相反、相位互补、频率为fc的单极性三电平SPWM波，左、右桥臂交流端差分输出后可得等效频率为2fc、五电平的SPWM波；n个子模块级联时，第一个至第n个子模块左桥臂载波的初始相位依次设置为0，π，…，n-1π，右桥臂载波初始相位依次设置为π，n+1π，…，2π。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 太原理工大学 适用于载波移相调制级联全桥NPC逆变器的并行开路故障诊断方法

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