一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法，属于电子器件领域。该方法步骤：S1：分析机侧变流器IGBT开路故障对直流母线电压的影响；S2：根据机侧变流器IGBT开路故障前后直流母线电压的分布特性，实现基于累积和算法的故障直流母线电压在线诊断；S3：计算变流器输出电流归一化平均值与绝对平均值，分析不同开路故障类型的输出电流归一化绝对平均值特性设计故障识别阈值；S4：基于故障识别特征量与其阈值的比较，建立双馈风电机侧变流器IGBT开路故障定位的决策函数。本发明专利技术方法不仅能够实现双馈风电机侧变流器IGBT开路故障的在线诊断，而且能实现其故障的定位。

【技术实现步骤摘要】
一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法
本专利技术属于电子器件领域，涉及一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法。
技术介绍
近年来，由于具备功率可调、控制独立及并网灵活等优势，基于双馈感应发电机的风电机组一直是备受欢迎的机组类型之一。然而，变流器的高故障率与运维成本问题制约着其发展。风电变流器故障通常为短路与开路两种故障，前者故障时间极短(一般小于10μs)难以直接进行故障诊断，主要通过植入熔丝将短路故障演化为开路故障，因此现有变流器故障通常是开路故障模式，目前风电变流器发生单管与双管开路故障的概率较高，同时相对于网侧变流器，双馈风电机侧变流器因承受多时间尺度热载荷而导致故障率更高。因此研究双馈机侧变流器单管与双管开路故障的故障诊断方法对风电系统智能运维与容错控制具有重要意义。现有变流器开路故障诊断方法通常基于电压或电流信号。电压信号便于实现故障快速预警，但难以识别多故障类型，而电流信号易于实现变流器故障识别，却又存在阈值参数固定问题。基于此，为提高双馈机侧变流器IGBT开路故障诊断的可靠性，提出一种基于变流器直流母线电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：/nS1：基于双馈风电机侧变流器等效电路，推导直流母线电压动态数学模型，理论分析机侧变流器IGBT开路故障对直流母线电压的影响；/nS2：根据机侧变流器IGBT开路故障前后直流母线电压的分布特性，实现基于累积和算法的故障直流母线电压在线诊断；/nS3：计算变流器输出电流归一化平均值与绝对平均值，利用输出电流均值与绝对均值的比值与其归一化平均值共同构建故障识别特征量，分析不同开路故障类型的输出电流归一化绝对平均值特性设计故障识别阈值；/nS4：基于故障识别特征量与其阈值的比较，建立双馈风电机侧变流器IGBT开路故...

【技术特征摘要】
1.一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：
S1：基于双馈风电机侧变流器等效电路，推导直流母线电压动态数学模型，理论分析机侧变流器IGBT开路故障对直流母线电压的影响；
S2：根据机侧变流器IGBT开路故障前后直流母线电压的分布特性，实现基于累积和算法的故障直流母线电压在线诊断；
S3：计算变流器输出电流归一化平均值与绝对平均值，利用输出电流均值与绝对均值的比值与其归一化平均值共同构建故障识别特征量，分析不同开路故障类型的输出电流归一化绝对平均值特性设计故障识别阈值；
S4：基于故障识别特征量与其阈值的比较，建立双馈风电机侧变流器IGBT开路故障定位的决策函数。


2.根据权利要求1所述的一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法，其特征在于：在所述S1中，直流母线电压动态数学模型为：



Req＝Cdc//Rg






式中Udc、Cdc分别为直流母线电压与电容，Rg为网侧变流器等效电阻，Req为直流母线电容与网侧变流器等效电阻的等效并联负载，irm、srm分别为机侧变流器各相输出电流与桥臂开关函数，Ir、ωr、θr0分别为转子输出电流幅值、角速度与初始相位角，mr为PWM调制比，mr<1，m＝a,b,c。


3.根据权利要求1所述的一种风电变流器IGBT器件开路故障综合诊断方法，其特征在于：在所述S2中，累积和算法的核心思想为：










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【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，杨甜，谭宏涛，周芷汀，谢翔杰，姚然，赖伟，周柏灵，何蓓，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50