[发明专利]一种永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法

权利要求书

1.一种永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于步骤包括：

1)预先为待容错变流器各相设置电流Park矢量特征基准值；

2)获取待容错变流器各相的电流Park矢量，求出所述电流Park矢量相位的绝对值，将得到的绝对值依次进行求导、求绝对值得到电流Park矢量特征实测值；

3)针对待容错变流器的每一相，判断该相的电流Park矢量特征实测值是否超过电流Park矢量特征基准值，如果超过电流Park矢量特征基准值，则判定该相发生开路故障并跳转执行步骤4)；否则跳转执行步骤2)；

4)针对待容错发生开路故障的故障相进行容错控制。

2.根据权利要求1所述的永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于，所述步骤1)的详细步骤包括：预先在待容错变流器处于正常状态时获取待容错变流器各相的电流Park矢量，求出所述电流Park矢量相位的绝对值，并将得到的绝对值依次进行求导、求绝对值，得到待容错变流器各相的电流Park矢量特征基准值。

3.根据权利要求2所述的永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)中求绝对值之后还包括针对求绝对值的结果进行滤波的步骤。

4.根据权利要求3所述的永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于，所述获取待容错变流器各相的电流Park矢量具体步骤包括：获取永磁直驱式风力发电系统的机侧变流器输入电流，获取永磁直驱式风力发电系统网侧变流器的输出电流，针对永磁直驱式风力发电系统的每一相，将机侧变流器输入电流除以网侧变流器的输出电流得到待容错变流器每一相的电流Park矢量。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于，所述步骤4)的详细步骤包括：

4.1)闭锁待容错变流器发生开路故障的故障相的脉冲信号隔离故障；

4.2)将待容错变流器发生开路故障的故障相通过开关元件连接至永磁直驱式风力发电系统的直流母线电容中两电容间的中点，通过直流母线电容中两电容间的中点为故障相供电；

4.3)将待容错变流器的控制策略切换至使用三相四开关SVPWM调制策略，并将直流母线电压参考值设定为原值的两倍。

6.根据权利要求5所述的永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于，所述步骤4.2)中的开关元件为双向晶闸管。

7.根据权利要求6所述的永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于，所述步骤4.3)中还包括降低风机转速以降低风机输入功率的步骤。

8.根据权利要求7所述的永磁直驱式风力发电系统变流器的开路故障容错方法，其特征在于，所述步骤4.3)还包括下述调节直流母线电容中两电容电压的步骤：

I)检测直流母线电容中第一母线电容C₁和第二母线电容C₂的电压，其中待容错变流器直流侧的正极母线依次通过第一母线电容C₁、第一母线电容C₂和负极母线相连；

II)将第一母线电容C₁的电压u_c1和第二母线电容C₂的电压u_c2进行比较，如果第一母线电容C₁的电压u_c1大于第二母线电容C₂的电压u_c2则向待容错变流器正常相发送开关状态“11”，使得待容错变流器正常相上桥臂导通以增加第一母线电容C₁的放电时间；如果第一母线电容C₁的电压u_c1小于第二母线电容C₂的电压u_c2则向待容错变流器正常相发送开关状态“00”，使得待容错变流器正常相下桥臂导通以增加第二母线电容C₂的放电时间。