T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法和电路技术

本发明专利技术公开了一种T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法和电路，所述方法包括：禁止逆变器的逆变发波；断开处于逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关，再闭合逆变器的桥臂的输出端和电网之间的开关；判断在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值；再断开逆变器的桥臂的输出端和电网之间的开关，再闭合处于逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关；判断电感电流有效值是否大于电流阈值。从而能够在T型三电平逆变器并入电网前，通过检测桥臂的逆变相电压的有效值或电感电流的有效值是否大于所设的阈值来实现检测桥臂的开关管是否短路，从而实现针对T型三电平逆变器桥臂的短路的有效检测。逆变器桥臂的短路的有效检测。逆变器桥臂的短路的有效检测。

【技术实现步骤摘要】
T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法和电路


[0001]本专利技术涉及逆变器电路
，尤其涉及一种T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法和电路。

技术介绍

[0002]在新能源发电领域，T型三电平逆变器主电路是一种常见的电路，其中，每相桥臂的第一开关管和第三开关管互补，第二开关管和第四开关管互补，并且通常会设置死区时间防止直通。
[0003]在三相并网逆变器中，通常在逆变器与电网连接前，会通过控制功率开关管的导通和关断，产生与电网频率/幅值和相位一致的电压波形，称之为逆变发波，然后再将输出侧继电器吸合，以减小由于逆变和网侧压差带来的冲击电流。继电器吸合后，使逆变器与电网相连，实现能量的传送。
[0004]然而，在逆变器长期运行下，由于驱动干扰或散热性差等问题，不可避免的可能会出现功率开关管短路或开路的情况。在功率开关管短路的情况下，通常是不允许逆变发波的，这样会造成桥臂直通导致管子损坏。目前，现有技术中缺乏对功率开关管短路的有效检测。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，如何实现针对T型三电平逆变器桥臂的短路的有效检测。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面公开了一种T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法，所述方法包括：
[0007]禁止逆变器的逆变发波；
[0008]断开处于所述逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关；
[0009]判断在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值；
[0010]若所述逆变相电压有效值大于所述电压阈值，则确定所述桥臂的第一开关管或者第四开关管短路。
[0011]在一个可选的实施例中，所述方法还包括：
[0012]闭合所述并网开关；
[0013]判断在预设的时间内所述桥臂对应的电感电流有效值是否大于预设的电流阈值；
[0014]若所述电感电流有效值大于所述电流阈值，则确定所述桥臂的第二开关管或者第三开关管短路。
[0015]在一个可选的实施例中，所述方法还包括：
[0016]所述输出端和所述并网开关之间还连接有开关和电阻，所述开关和所述电阻之间并联连接；
[0017]所述断开处于所述逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关之后，所述判断
在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值之前，所述方法还包括：
[0018]闭合所述开关；
[0019]所述判断在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值之后，所述闭合所述并网开关之前，所述方法还包括：
[0020]断开所述开关。
[0021]在一个可选的实施例中，所述方法还包括：
[0022]若确定所述桥臂的任意一个开关管短路，则断开所述并网开关，闭合所述开关，使所述逆变器退回至初始状态。
[0023]在一个可选的实施例中，所述方法还包括：
[0024]若确定所述桥臂所有的开关管均未短路，则断开所述并网开关，闭合所述开关，使所述逆变器进行开环发波；
[0025]判断在预设的时间内逆变相电压和电网相电压瞬时差的有效值是否大于预设的瞬时差阈值；
[0026]若所述电压瞬时差的有效值大于所述瞬时差阈值，则断开所述并网开关，闭合所述开关，使所述逆变器退回至初始状态；
[0027]若所述电压瞬时差的有效值未大于所述瞬时差阈值，则闭合所述并网开关，使所述逆变器进入并网状态。
[0028]在一个可选的实施例中，所述确定所述桥臂的第一开关管或者第四开关管短路，包括：
[0029]若逆变相电压等于正母线电压，则确定所述桥臂的第一开关管短路；
[0030]若逆变相电压等于负母线电压，则确定所述桥臂的第四开关管短路。
[0031]本专利技术第二方面公开了一种T型三电平逆变器桥臂的短路检测电路，所述电路至少包括：逆变器的桥臂、开关和电阻；所述开关的第一端、所述电阻的第一端和所述桥臂的输出端连接，所述开关的第二端和所述电阻的第二端用于和电网连接。
[0032]本专利技术实施例中，在T型三电平逆变器并入电网前，禁止逆变器的逆变发波，断开处于逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关，闭合所述逆变器的桥臂的输出端和电网之间的所述开关；判断在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值，若逆变相电压有效值大于电压阈值，则确定桥臂的第一开关管或者第四开关管短路，若所述逆变相电压有效值不大于所述电压阈值，则断开所述逆变器的桥臂的输出端和电网之间的所述开关，再闭合处于所述逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关；判断电感电流有效值是否大于所述的电流阈值；若所述电感电流有效值大于所述电流阈值，则确定所述桥臂的第二开关管或者第三开关管短路。从而能够在T型三电平逆变器并入电网前，通过检测桥臂的逆变相电压的有效值或者电感电流的有效值是否大于所设的阈值来实现检测桥臂的开关管是否短路，从而实现针对T型三电平逆变器桥臂的短路的有效检测。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0034]图1是本专利技术实施例公开的一种T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法的流程示意图；
[0035]图2是本专利技术实施例公开的一种T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法的流程简图；
[0036]图3是示出了目前常见的T型三电平逆变器主电路；
[0037]图4是示出了T型三电平逆变器主电路在开关管VA1短路时仍然逆变发波形成的回路；
[0038]图5是示出了与图1中的短路检测方法配合使用的T型三电平逆变器桥臂的短路检测电路；
[0039]图6是示出了T型三电平逆变器主电路在第一相的第一开关管短路时形成的回路；
[0040]图7是示出了T型三电平逆变器主电路在第一相的第四开关管短路时形成的回路；
[0041]图8是示出了T型三电平逆变器主电路在第一相的第二开关管或者第三开关管短路时形成的回路。
具体实施方式
[0042]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法，其特征在于，所述方法包括：禁止逆变器的逆变发波；断开处于所述逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关；判断在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值；若所述逆变相电压有效值大于所述电压阈值，则确定所述桥臂的第一开关管或者第四开关管短路。2.根据权利要求1所述的T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法，其特征在于，所述方法还包括：闭合所述并网开关；判断在预设的时间内所述桥臂对应的电感电流有效值是否大于预设的电流阈值；若所述电感电流有效值大于所述电流阈值，则确定所述桥臂的第二开关管或者第三开关管短路。3.根据权利要求1和2所述的T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法，其特征在于，所述方法还包括：所述输出端和所述并网开关之间还连接有开关和电阻，所述开关和所述电阻之间并联连接；所述断开处于所述逆变器的桥臂的输出端和电网之间的并网开关之后，所述判断在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值之前，所述方法还包括：闭合所述开关；所述判断在预设的时间内逆变相电压有效值是否大于预设的电压阈值之后，所述闭合所述并网开关之前，所述方法还包括：断开所述开关。4.根据权利要求3所述的T型三电平逆变器桥臂的短路检测方法，其特征在于，所述方法还...

【专利技术属性】
技术研发人员：张燕，夏孝云，马海红，
申请(专利权)人：上能电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：