一种飞轮储能变流器的故障诊断方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及飞轮储能技术领域，尤其涉及一种飞轮储能变流器的故障诊断方法、装置及设备。该方法包括：获取飞轮储能变流器的输出电流；对所述输出电流进行预处理，得到处理结果；根据所述处理结果判断所述储能变流器是否发生故障；当确定所述储能变流器发生故障时，根据所述处理结果定位故障的位置。据飞轮储能变流器的输出电流进行故障诊断，无需增加额外的电压传感器和辅助检测电路，算法简单，有效地提高了飞轮储能变流器的可靠性。提高了飞轮储能变流器的可靠性。提高了飞轮储能变流器的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种飞轮储能变流器的故障诊断方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及飞轮储能
，尤其涉及一种飞轮储能变流器的故障诊断方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]飞轮储能是一种机电能量转换与存储装置，由飞轮电机本体、储能变流器及控制系统等组成。充电时外部电能经储能变流器转换，驱动控制飞轮电机作为电动机加速旋转，飞轮储存动能。放电时飞轮电机作为发电机运行，转速降低将动能转换为电能输出。传统飞轮储能变流器采用电压源型变流器，存在桥臂直通过流的风险，直流侧电解电容影响系统寿命等问题。电流源型飞轮储能变流器相较于电压源型飞轮储能变流器有很多优势，包括具有较宽的输出电压范围、直接控制输出电流、内在的短路保护能力及动态响应快等特点。大功率电流源型飞轮储能变流器经常应用在环境较为恶劣的工业场合，在运行过程中飞轮储能变流器承受着巨大的压力，由于飞轮储能变流器运行过程中的不可控因素，飞轮储能变流器会发生故障。根据统计飞轮储能变流器的IGBT管(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是最容易发生故障的器件，IGBT管故障会严重影响系统的稳定运行。为了提高系统运行的稳定性，必须引入故障诊断系统，检测并定位发生故障的开关管。
[0003]为了提高系统运行的稳定性，必须引入故障诊断方法，检测并定位发生故障的位置。

技术实现思路

[0004]为了解决上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于飞轮储能变流器的短路故障诊断方法、装置及设备。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种飞轮储能变流器的故障诊断方法，包括：
[0007]获取飞轮储能变流器的输出电流；
[0008]对所述输出电流进行预处理，得到处理结果；
[0009]根据所述处理结果判断所述储能变流器是否发生故障；
[0010]当确定所述储能变流器发生故障时，根据所述处理结果定位故障的位置。
[0011]在一个可选实施例中，所述获取飞轮储能变流器的输出电流包括：
[0012]实时采集所述飞轮储能变流器的三相输出电流，分别为i
a
、i
b
和i
c
。
[0013]在一个可选实施例中，所述对所述输出电流进行预处理，得到处理结果包括：
[0014]将采集到的输出电流的三相信号转换成两相信号，分别为i
α
和i
β
；
[0015]根据所述输出电流的两相信号获得电流矢量的幅值μ和相位θ；
[0016]基于所述输出电流中的i
a
对所述幅值μ进行标幺化，得到所述幅值μ的幅值标幺值μ
*
。
[0017]在一个可选实施例中，所述根据所述处理结果判断所述储能变流器是否发生故障包括：
[0018]判断所述幅值标幺值μ
*
是否大于预设阈值；
[0019]若是，则判定所述储能变流器未发生短路故障；
[0020]若不是，则判定所述储能变流器发生短路故障。
[0021]在一个可选实施例中，所述当确定所述储能变流器发生故障时，根据所述处理结果定位故障的位置包括：
[0022]根据所述相位θ与预设故障诊断表进行匹配；
[0023]根据匹配结果确定所述储能变流器的故障类型。
[0024]在一个可选实施例中，所述预设故障诊断表包括预设电流矢量的相位特征与所述故障类型的映射关系；
[0025]所述根据所述相位θ与预设故障诊断表进行匹配包括：
[0026]确定所述相位θ映射到的所述预设电流矢量的相位特征，将对应的预设电流矢量的相位特征作为所述相位θ匹配的相位特征。
[0027]在一个可选实施例中，所述故障类型包括短路故障位置；
[0028]所述根据匹配结果确定所述储能变流器的故障类型包括：
[0029]根据匹配结果确定所述储能变流器的短路故障位置。
[0030]在一个可选实施例中，所述根据所述处理结果定位故障的位置之后，还包括：
[0031]输出所述储能变流器的短路故障位置的结果。
[0032]第二方面，本专利技术提供一种飞轮储能变流器的故障诊断装置，包括：
[0033]输出电流获取模块，用于获取飞轮储能变流器的输出电流；
[0034]数据处理模块，用于对所述输出电流进行预处理，得到处理结果；
[0035]判断模块，用于根据所述处理结果判断所述储能变流器是否发生故障；
[0036]故障定位模块，用于当确定所述储能变流器发生故障时，根据所述处理结果定位故障的位置。
[0037]第三方面，本专利技术提供一种飞轮储能变流器的故障诊断设备，包括存储器和处理器，其中：
[0038]所述存储器用于存储计算机程序；
[0039]所述处理器用于读取所述存储器中的计算机程序，并执行如上第一方面所述的任一飞轮储能变流器的故障诊断方法的步骤。
[0040]本专利技术具有以下技术效果：
[0041]本专利技术的飞轮储能变流器的故障诊断方法，根据飞轮储能变流器的输出电流进行故障诊断，无需增加额外的电压传感器和辅助检测电路，算法简单，有效地提高了飞轮储能变流器的可靠性，具有实际的工程应用价值。与现有的用于飞轮储能变流器的故障诊断方法相比，本专利技术提供的方法诊断时间更短，算法更简便，所需诊断阈值更少。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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
专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，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，根据这些附图获得的其他的附图，都属于本申请保护的范围。
[0043]图1是本专利技术实施例提供的一种飞轮储能变流器的故障诊断方法的飞轮储能变流器原理图；
[0044]图2是本专利技术实施例的一种飞轮储能变流器的故障诊断方法的流程图；
[0045]图3是本专利技术实施例的一种飞轮储能变流器的故障诊断装置的结构示意图；
[0046]图4是本专利技术实施例的一种飞轮储能变流器的故障诊断设备的结构示意图。
具体实施方式
[0047]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0048]为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本专利技术的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本专利技术具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能变流器的故障诊断方法，其特征在于，包括：获取飞轮储能变流器的输出电流；对所述输出电流进行预处理，得到处理结果；根据所述处理结果判断所述储能变流器是否发生故障；当确定所述储能变流器发生故障时，根据所述处理结果定位故障的位置。2.根据权利要求1所述的飞轮储能变流器的故障诊断方法，其特征在于，所述获取飞轮储能变流器的输出电流包括：实时采集所述飞轮储能变流器的三相输出电流，分别为i
a
、i
b
和i
c
。3.根据权利要求2所述的飞轮储能变流器的故障诊断方法，其特征在于，所述对所述输出电流进行预处理，得到处理结果包括：将采集到的输出电流的三相信号转换成两相信号，分别为i
α
和i
β
；根据所述输出电流的两相信号获得电流矢量的幅值μ和相位θ；基于所述输出电流中的i
a
对所述幅值μ进行标幺化，得到所述幅值μ的幅值标幺值μ
*
。4.根据权利要求3所述的飞轮储能变流器的故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述处理结果判断所述储能变流器是否发生故障包括：判断所述幅值标幺值μ
*
是否大于预设阈值；若是，则判定所述储能变流器未发生短路故障；若不是，则判定所述储能变流器发生短路故障。5.根据权利要求3所述的飞轮储能变流器的故障诊断方法，其特征在于，所述当确定所述储能变流器发生故障时，根据所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文东，槐博超，汪钊，
申请(专利权)人：微控物理储能研究开发深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：