【技术实现步骤摘要】
一种单相级联NPC整流器IGBT开路故障的诊断方法
本专利技术属于电力电子器件的可靠性
，涉及到电力电子变压器AC端级联多电平NPC整流器故障估计模型，控制变迁和条件变迁对估计模型的影响，以及输入电流残差变化率在发生故障后的变化规律，具体涉及一种单相级联NPC整流器IGBT开路故障的诊断方法。
技术介绍
电力电子变压器相比传统工频变压器有较多优点，例如体积小、质量轻、和输出电压稳定可控。但是，作为电力电子变压器AC端的多电平变换器，单相级联NPC整流器有较多半导体功率器件且运行在高压大功率和强电磁干扰等复杂环境下，所以研究电力电子变压器中AC端级联NPC整流器的IGBT开路故障具有重要意义。采用基于模型的方法分析级联整流器的IGBT开路故障是快速有效的故障诊断方法。安群涛，孙立，赵克等在中国电机工程学报中的文章设计了简单电路，提出了一种基于开关函数模型对逆变器进行IGBT开路故障的诊断。蒲俊楷，葛兴来等在电机工程学报中提出一种基于混合动态模型对变换器进行数学模型建模，通过故障后的残差变化率和诊断变量的方法定位故障的IG...
【技术保护点】
1.一种单相级联NPC整流器IGBT开路故障的诊断方法，其特征在于，具体步骤包括：/n步骤一：分析单相级联NPC整流器的运行模式，分别得到系统中由可控器件IGBT触发引起的电路拓扑变化即控制变迁和由电路状态变化导致不控器件二极管而引起的电路拓扑变化即条件变迁，推导出单相级联NPC整流器的混合逻辑动态模型：/n
【技术特征摘要】
1.一种单相级联NPC整流器IGBT开路故障的诊断方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤一：分析单相级联NPC整流器的运行模式，分别得到系统中由可控器件IGBT触发引起的电路拓扑变化即控制变迁和由电路状态变化导致不控器件二极管而引起的电路拓扑变化即条件变迁，推导出单相级联NPC整流器的混合逻辑动态模型：
式中：uaibi表示单相级联NPC整流器交流输入侧的第i个单元的输入电压，δL和λL分别表示交流侧电流的方向为流入或流出的逻辑量，Uci1和Uci2分别表示第i个模块的直流侧支撑电容电压，Sia1、Sia2、Sia3、Sia4和Sib1、Sib2、Sib3、Sib4分别表示第i个模块桥臂a和桥臂b的8个IGBT的控制信号即控制IGBT开通关断的逻辑量；
步骤二：通过单相级联NPC整流器的混合逻辑动态模型得到系统的交流测输入电流和输入电压的估计量，并和系统实测量对比得出系统交流侧输入电压残差和输入电流残差通过理论分析得出当系统第i个单元发生IGBT开路故障时交流侧输入电压残差和输入电流残差的变化规律；
步骤三：当系统第i个模块发生IGBT开路故障时，通过系统交流侧输入电压的残差值结合第i个单元的输入电压突变时刻定位出发生IGBT开路故障的三电平整流单元；
步骤四：系统成功定位出故障单元时，借助于已分析出的每一个IGBT发生开路故障时的交流侧输入电流残差的变化规律，运用信号注入法实现开路故障IGBT的精准识别。从而实现对单相级联NPC整流器定位到模块的IGBT开路故障诊断。
2.根据权利要求1所述的一种单相级联NPC整流器IGBT开路故障的诊断方法，其特征在于，步骤一中运用卡诺图将表征电流方向的逻辑量δL、λL和控制IGBT开通关断的逻辑量Six相结合，较好的将控制...
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