一种三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法技术

本发明专利技术提供了一种三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，属于电力电器故障诊断技术领域。该方法包括建立三相四桥臂风电逆变器的混合逻辑动态模型，建立降阶自适应增益滑模观测器实现对系统状态及传感器故障进行精确估计，通过观测器的残差和范数阈值进行开关管开路故障诊断，利用传感器故障估计值及其特征完成电流传感器故障的诊断。本发明专利技术不仅实现了对传感器故障与系统状态的精确估计，而且能够联合诊断开关管和传感器故障，显著缩短了故障诊断时间，并提高了开关管故障诊断的准确性和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及故障诊断，尤其涉及三相四桥臂风电逆变器的联合故障诊断方法。

技术介绍

1、在风力发电系统中，三相四桥臂逆变器凭借其独特的结构和显著的优点发挥着重要作用。它具有拓扑结构灵活、控制策略多样、输出电能质量高以及故障容错能力强等特点，能够有效适应风力发电系统中复杂的电网环境和负载变化。通过增加的桥臂，它可以更好地抑制零序电流，优化电能质量，同时具备一定的冗余设计，提升系统的可靠性和容错能力。然而，由于风力发电系统所处环境复杂多变，逆变器中的功率器件和传感器仍可能因恶劣环境或频繁的负载变化而发生故障。因此，为确保其在实际运行中的可靠性，需要进一步提高故障诊断的快速性和准确性，以降低故障对系统运行的影响，减少维护成本，保障风力发电系统的稳定运行。

2、三相四桥臂逆变器的开关管故障主要包括短路和开路两种。短路故障通常会因电流急剧增大而损坏器件，但可以通过保护电路及时断开，防止进一步损害；而开路故障可能导致控制系统失去正确的电流参考信号，进而引发输出电流畸变，严重时甚至会导致系统崩溃。此外，电流传感器故障，如增益故障、卡死或开路等，也会使系统获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，该方法涉及的拓扑结构包括直流侧电源、主逆变电路、三相LC滤波器、三相电流传感器；所述主逆变电路包含四相桥臂，其中第四相桥臂记为f相桥臂，其余三相桥臂记为k相桥臂，k为三相的相序，k＝口，b，c；在四相桥臂中，每相桥臂均由2个开关管串联组成，记k相桥臂的开关管为开关管Vkj，f相桥臂的开关管为开关管Vfj，j＝1，2；其特征在于，所述联合故障诊断方法的步骤如下：

2.根据权利要求1所述的三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，其特征在于，步骤1所述三相四桥臂逆变器的混合逻辑动态模型为：

3.根据权利要求2所述的一种三相四桥...

【技术特征摘要】

1.一种三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，该方法涉及的拓扑结构包括直流侧电源、主逆变电路、三相lc滤波器、三相电流传感器；所述主逆变电路包含四相桥臂，其中第四相桥臂记为f相桥臂，其余三相桥臂记为k相桥臂，k为三相的相序，k＝口，b，c；在四相桥臂中，每相桥臂均由2个开关管串联组成，记k相桥臂的开关管为开关管vkj，f相桥臂的开关管为开关管vfj，j＝1，2；其特征在于，所述联合故障诊断方法的步骤如下：

2.根据权利要求1所述的三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，其特征在于，步骤1所述三相四桥臂逆变器的混合逻辑动态模型为：

3.根据权利要求2所述的一种三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，其特征在于，所述k相桥臂混合逻辑动态开关函数νk和f相桥臂混合逻辑动态开关函数vf按照以下方式确定：

4.根据权利要求2所述的一种三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2的实现过程如下：

5.根据权利要求4所述的一种三相四桥臂风电逆变器联合故障诊断方法，其特征在于，步骤3所述两个观测器分别为：对子系统1设计得到的降阶自适应增益滑模观测器并记...

【专利技术属性】
技术研发人员：许水清，李梦辉，黄鹏飞，杨微，陈宏田，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：