电力传输系统的控制和诊断技术方案

一种监控电力传输系统的方法包括：从电力传输系统的功率单元或其它部件接收选通信号分组。所接收到的分组包括与该部件内的一个或多个器件的状态对应的位。该分组也包括一个或多个位，该一个或多个位包含从部件存储器中检索到的存储数据的子集。可选地，该方法也可以包括重复该接收直到接收到多个选通信号分组。该多个选通信号分组共同包含该存储数据，因此数据点的子集可以被组合成该存储数据。可选地，包含存储数据的子集的一个或多个位可以是选通信号分组的模式位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力传输系统的控制和诊断相关申请的交叉参考本专利申请要求于2005年9月2日提交的、申请号为60/713198的、名称 为"用于设置在多电平驱动器中的功率单元的增强控制和诊断的系统和方法(A system and method for enhanced control and diagnostics of power cells provided within a multi-level drive)"的未决的美国临时专利申请的优先权，并且将该申请 整体引入作为参考。关于联邦赞助的5开究的声明不适用。g研究协议的当事人的名称 不适用。引入磁盘上的材料作为参考不适用。
技术介绍
用于在第一交流(AC)系统和第二AC系统之间控制能量流的电源在多种 商业和工业应用、例如AC电动机操作的控制中都需要。 一些这种电源将售糧 从第一频率和电压转换为第二频率和电压。 一种实现这种系统的方式是利用包 含两个具有中间DC链路的固态转换器的一个或多个功率单元。功率单元是一 种具有三相交流输入和单相交流输出的电气设备。在Hammond的专利号为 5,625,545的美国专利中描述了一种这样的系统，该专利的公开内容在此整体被 引入作为参考。于此参考图l， Hammond披露了功率单元110，其包含AC-直 流(DC)转换器112 (在这里是三相二极管桥式整流器)、 一个或多个DC电容 114、和DC-AC转换器116 (在这里是H桥逆变器)。整流器112将输入端118 的AC电压转换成基本上恒定的DC电压，该DC电压由连接在整流器112的输 出端间的电容器114支持。逆变器110的输出级包含H桥逆变器116，该H桥 逆变器包含两个极， 一个左极和一个右极，且旨极具有两个器件。逆变器110 利用该H桥逆变器116中的半导皿件的脉冲宽度调制(PWM)将该DC电容器114上的DC电压变换为AC输出120。在一些实施例中，整流器112可以包 含三对电流控制器件、例如绝缘栅双极晶体管(IGBTs)、 二极管、开关或其它 器件。在一些实施例中，逆变器116可以包含两对这样的器件。当连接到负载、例如电动机时，包含例如图1中的110的功率单元的电路 可以在运行在电动机模式下时从输入源向电动机提供功率。这样的功率单元有 时可以被称为单向或两象限(2Q)单元。然而，当电动机的鹏需要被降低时， 来自电动机的功率需要被逆变器吸收。当功率必须被逆变器吸收时，这种操作 模式被称为再生模式。在这种情况下， 一些或全部功率单元典型地是再生或四 象限(4Q)单元。在现有技术中，诊断或预测一个或多个功率单元的故障的能力已受到限制。 这里所包含的公开内容描述解决该问题的尝试。
技术实现思路
在一个实施例中， 一种监控电力传输系统的方法包括从电力传输系统的部 #^ 通信号分组。所接收到的分组包括与该部件内的一个或多个器件的状 态对应的位。该分组也包含一个或多个位，该一个或多个位包含从部件存储器 中检索到的存储数据的子集。可选地，该方法也可以包括重复该接收直到接收 到多 通信号分组。该多个选通信号分组共同包含该存储数据，因此数据点 的子集可以被组合成该存储数据。可选地，包含存储数据的子集的一个或多个 位可以是^il信号分组的模式位。该方法也可以包括在该接收之前首先向该部件传输选通信号分组。所传输 的分组包括命令该部件内的一个或多个器件的操作的多个位。该分组包括一个 或多个位，该一个或多个位包含请求数据点的命令的子集。该方法可以包括重复该传输直到多个M信号分组被传输，其中该多个选 通信号分组共同包含该命令，因此该命令的子集能被组合成该命令。该方法可 以进一步包括利用组合后的存储数据来确定部件故障诊断。该分组也可以包括 与预测部件的故障的M对应的位，并且该方法也可以包括基于预测数据传输 控制命令给功率单元。该存储数据可以包括故障 、例如故障代码、时间代码或者设备标识符。 该存储数据可以包括波形信息、例如电流数据、电压数据、温度数据、或相位在一个替代的实施例中，--种操作功率单元的方法包括从功率单元接收选 通信号分组。所接收到的分组包括与该单元内的一个或多个器件的状态对应的 位，并且该分组也包括一个或多个位，该一个或多个位包含从单元存储器中检 索到的存储数据的子集。发生附加分组的接收，直到接收至U多个共同包含该存 储数据的选通信号分组。然后该方法包括将数据点的子集组合成该存储数据。 在该接收之前，该方法可以包括传输M信号分组给功率单元。所传输的分组 可以包括命令该单元内的一个或多个器件的操作的位，并且该分组可以包括一 个或多个位，该一个或多个位包含请求数据点的命令的子集。该传输可以被重 复，直到多个共同包含该命令的选通信号分组被传输。然后该方法可以包括将 该命令的子集组合成该命令。在一个替代的实施例中，^-种操作功率单元的方^^括传输 信号分组 给功率单元。所传输的分组包括命令该单元内的一个或多个器件的操作的多个 位。该分组也包括一个或多个位，该一个或多个位包含请求数据点的命令的子 集。该传输被重复直到多个选通信号分组被传输，其中该多个选通信号分组共 同包含该命令。然后该方法可以包括将该命令的子集组合成该命令。该方法也 可以包括响应于该命令从该功率单元接收选通信号分组，其中所接收的分组包 括与该单元内的一个或多个器件的状态相对应的多个位。该分组也可以包括一 个或多个位，该一个或多个位包含从单元存储器中检索到的存储数据的子集。该接收可以被重复直到多个选通信号分组被接收，其中该多个所接收到的M信号分组共同包含该存储数据。然后该方法可以包括将该存储数据的子集组合 成该存储繊。 附图说明图1是显示现有技术的功率单元的示范性特征的电路图。图2描绘包含多个连接到负载的功率单元的电路。图3A和3B示出可以被包含在分别被传输到功率单元和从功率单元传输的 示范,通信号分组内的 位。图4示出可以被存储在单元存储器中的示范性故障和波形数据点。 图5示出从功率单元请求和接收故障和/或波形数据的示范性过程。具体实施方式在描述本方法、系统和材料之前，应理解的是，本公开内容不限于所描述的特定的方法、系统和材料，因为这些方法、系统和材料可以变化。也应理解 的是，在说明书中所4顿的术语仅仅用于描述特定的版本或实施例的目的，并 且并不意图限制范围。例如，如在这里和在所附的权利要求中所使用的，单数形式"一(a)"、"一个(an)"和"该(the)"包括复数意思，除非上下文明确地以 其它方式规定。此外，措辞"包含"意 "包括但不限制于"。除非以其它方式定 义，这里所使用的所有的技术和科学术语具有与本领域普通技术人员一般理解 的意义相同的意义。在各种实施例中，多电平电力电路包括多个用于驱动负载的功率单元。图 2示出具有这样的功率单元的电路的示范性实施例。在图2中，变压器210M5！ 单相逆变器(也被称作功率单元)的阵列将三相中压功率传输到负载230、例如 三相感应电动机。变压器210包括激励多个次级绕组214-225的初级绕组212。 尽管初级绕组212被示出为具有星形配置，但是也可以是网格配置。此外，尽 管次级绕组214-225被示出为具有网格配置，但也可以是星形配置的次级绕组， 或者可以采用星形和网格绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控电力传输系统的方法，包括：　　　　从电力传输系统的部件接收选通信号分组，其中所接收到的分组包括与该部件内的一个或多个器件的状态相对应的多个位，并且其中该分组也包括一个或多个位，该一个或多个位包含从部件存储器中检索到的存储数据的子集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC布斯菲尔德三世，A罗克，
申请(专利权)人：西门子能量及自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]