一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法技术

本发明专利技术提供一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法，包括以下步骤：S1，根据实际母线电压采样值与输入电压峰值的比值来判定直流母线是否正常；S2，检测T型三电平逆变器滤波电容电压是否正常；S3，施加PWM驱动信号至T型三电平逆变器的开关管，根据计算得到的电感电流理论值和来确定电感电流阈值，将采样得到的电感电流实际值和与电感电流阈值进行比较，进而判断开关管是否正常。本发明专利技术无需额外的电路或设备即可通过直流母线电压检测、滤波电容电压检测以及对开关管的依次检测来及时且全面地检测出T型三电平并网逆变器开关管的异常情况，在能避免逆变器进一步的损坏的前提下，降低了设备成本。降低了设备成本。降低了设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法


[0001]本专利技术涉及一种逆变器自检方法，尤其涉及一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法。

技术介绍

[0002]静止无功发生器（Static Var Generator，SVG）是一种并网逆变器设备，其通过并联于低压线路，向电网注入电流的方式来治理低压侧的无功、谐波、功率因数低问题。T型三电平逆变器是一种常见的拓扑，开关管是逆变器的核心电路，及时检测出逆变器的开关管异常情况，可以避免逆变器发生进一步损坏。然而现有的开关管检测模块需要额外的电路，增加了设备成本。
[0003]滞环控制有着高频采样的特点，故可用于T型并网逆变器开关管的自检中。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法，采用双环控制，电压外环为线性控制，电流内环为滞环控制，方法无需额外的电路或设备即可实现自检，能够及时有效地检测出开关异常情况。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法，所述T型三电平逆变器，包括母线电容C1、母线电容C2、开关管T1、开关管T2、开关管T3、开关管T4、电感L1、电感L2和滤波电容C3；其连接关系为：电容C1的第一端部和开关管T1的集电极连接，开关管T1的发射极分别与开关管T3的发射极、开关管T4的集电极、电感L1的第一端部连接，电容C1的第二端部、开关管T2的发射极以及电容C2的第一端部连接至连接线N点，开关管T2的集电极与开关管T3的集电极连接，开关管T4的发射极与电容C2的第二端部连接，电感L1的第二端部与电感L2的第一端部、电容C3的第一端部连接，电感L2的第二端部与交流电源的正极连接，电容C3的第二端部与交流电源的负极连接至连接线的O点，T1、T2、T3、T4的基极均连接驱动单元；开关管T1包括一个IGBT管与一个二极管D1，二极管D1反向并联于IGBT管；开关管T2包括一个IGBT管与一个二极管D2，二极管D2反向并联于IGBT管；开关管T3包括一个IGBT管与一个二极管D3，二极管D3反向并联于IGBT管；开关管T4包括一个IGBT管与一个二极管D4，二极管D4反向并联于IGBT管；所述方法包括以下步骤：步骤S1，根据实际母线电压采样值与输入电压峰值的比值来判定直流母线是否正常，若正常则跳转步骤S2，否则重复检测，若3次复检均不通过则判定逆变器直流母线异常，流程终止；步骤S2，检测T型三电平逆变器滤波电容电压是否正常，若正常则跳转步骤S3，否
则重复检测，若3次复检均不通过则判定逆变器滤波电容电压采样异常，流程终止；步骤S3，施加PWM驱动信号至T型三电平逆变器的开关管，根据计算得到的电感电流理论值和来确定电感电流阈值，将采样得到的电感电流实际值和与电感电流阈值进行比较，进而判断开关管是否正常。
[0006]进一步地，所述步骤S1中直流母线是否正常的判据为：当实际母线电压采样值与输入电压峰值的比值大于设定阈值，则认为直流母线正常，否则认为直流母线不正常。
[0007]进一步地，所述步骤S2中滤波电容电压是否正常的判据为：当滤波电容电压的有效值在设定阈值范围内，则认为滤波电容电压正常，否则认为滤波电容电压不正常，阈值范围是根据电网电压的有效值来设定的。
[0008]进一步地，所述步骤S3具体包括以下子步骤：S301，滤波电容电压在阈值范围内时施加驱动信号至T2；分别计算电压外环采样周期Tout时间通过T2D3与D1的电感电流实际值和与理论值和，根据二者的电感电流理论值和确定二者的电感电流阈值；当T2D3的电感电流实际值和在阈值范围内，认为T2D3正常；当D1的电感电流实际值和在阈值范围内，认为D1正常；否则重复自检；3次复检均不通过则判定T2D3或D1异常，流程终止；S302，滤波电容电压在阈值范围内时施加驱动信号至T3；分别计算Tout时间通过T3D2与D4的电感电流实际值和与理论值和，根据二者的电感电流理论值和确定二者的电感电流阈值；当T3D2的电感电流实际值和在阈值范围内，认为T3D2正常；当D4的电感电流实际值和在阈值范围内，认为D4正常；否则重复自检；3次复检均不通过则判定T3D2或D4异常，流程终止；S303，滤波电容电压在阈值范围内时施加驱动信号至T1；计算Tout时间通过T1的电感电流实际值和与理论值和，根据电感电流理论值和确定电感电流阈值；当电感电流实际值和在阈值范围内，认为T1正常；否则重复自检；3次复检均不通过则判定T1异常，流程终止；S304，滤波电容电压在阈值范围内时施加驱动信号至T4；计算Tout时间通过T4的电感电流实际值和与理论值和，根据电感电流理论值和确定电感电流阈值；当电感电流实际值和在阈值范围内，认为T4正常，结束自检；否则重复自检；3次复检均不通过则判定T4异常，流程终止。
[0009]本专利技术的有益技术效果：无需额外的电路或设备即可通过直流母线电压检测、滤波电容电压检测以及对开关管的依次检测来及时且全面地检测出T型三电平并网逆变器开关管的异常情况，在能避免T型三电平逆变器进一步的损坏的前提下，实现了设备成本的降低。
附图说明
[0010]图1为本专利技术所述T型三电平并网逆变器开关管的拓扑图；
图2为本专利技术的总体流程图；图3为本专利技术实施例中T2D3检测导通拓扑；图4为本专利技术实施例中D1检测导通拓扑；图5为本专利技术实施例中T2D3、D1检测的电感电流与脉冲测试图；图6为本专利技术实施例中T3D2检测导通拓扑；图7为本专利技术实施例中D4检测导通拓扑；图8为本专利技术实施例中T3D2、D4检测的电感电流与脉冲测试图；图9为本专利技术实施例中T1检测导通拓扑；图10为本专利技术实施例中T4检测导通拓扑。
具体实施方式
[0011]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。
[0012]一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法，所述逆变器为T型三电平逆变器，包括母线电容C1、母线电容C2、开关管T1、开关管T2、开关管T3、开关管T4、电感L1、电感L2和滤波电容C3；其连接关系为：电容C1的第一端部和开关管T1的集电极连接，开关管T1的发射极分别与开关管T3的发射极、开关管T4的集电极、电感L1的第一端部连接，电容C1的第二端部、开关管T2的发射极以及电容C2的第一端部连接至连接线N点，开关管T2的集电极与开关管T3的集电极连接，开关管T4的发射极与电容C2的第二端部连接，电感L1的第二端部与电感L2的第一端部、电容C3的第一端部连接，电感L2的第二端部与交流电源的正极连接，电容C3的第二端部与交流电源的负极连接至连接线的O点，T1、T2、T3、T4的基极均连接驱动单元，如图1所示。
[0013]开关管T1包括一个IGBT管与一个二极管D1，二极管D1反向并联于IGBT管；开关管T2包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法，其特征在于，所述T型三电平逆变器，包括母线电容C1、母线电容C2、开关管T1、开关管T2、开关管T3、开关管T4、电感L1、电感L2和滤波电容C3；其连接关系为：电容C1的第一端部和开关管T1的集电极连接，开关管T1的发射极分别与开关管T3的发射极、开关管T4的集电极、电感L1的第一端部连接，电容C1的第二端部、开关管T2的发射极以及电容C2的第一端部连接至连接线N点，开关管T2的集电极与开关管T3的集电极连接，开关管T4的发射极与电容C2的第二端部连接，电感L1的第二端部与电感L2的第一端部、电容C3的第一端部连接，电感L2的第二端部与交流电源的正极连接，电容C3的第二端部与交流电源的负极连接至连接线的O点，T1、T2、T3、T4的基极均连接驱动单元；开关管T1包括一个IGBT管与一个二极管D1，二极管D1反向并联于IGBT管；开关管T2包括一个IGBT管与一个二极管D2，二极管D2反向并联于IGBT管；开关管T3包括一个IGBT管与一个二极管D3，二极管D3反向并联于IGBT管；开关管T4包括一个IGBT管与一个二极管D4，二极管D4反向并联于IGBT管；所述方法包括以下步骤：步骤S1，根据实际母线电压采样值与输入电压峰值的比值来判定直流母线是否正常，若正常则跳转步骤S2，否则重复检测，若3次复检均不通过则判定逆变器直流母线异常，流程终止；步骤S2，检测T型三电平逆变器滤波电容电压是否正常，若正常则跳转步骤S3，否则重复检测，若3次复检均不通过则判定逆变器滤波电容电压采样异常，流程终止；步骤S3，施加PWM驱动信号至T型三电平逆变器的开关管，根据计算得到的电感电流理论值和来确定电感电流阈值，将采样得到的电感电流实际值和与电感电流阈值进行比较，进而判断开关管是否正常。2.根据权利要求1所述的一种应用于SVG的T型三电平逆变器开关管自检方法，其特征在于，所述步骤S1中直流母线是否正常的判据为：当实际母线电压采样值与输入电压峰值的比值大于设定阈值，则认为直流母线正常，否则认为直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：范建华，曹乾磊，马玉坤，杨森，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：