[发明专利]一种基于故障隔离库的多模态故障隔离方法

权利要求书

1.一种基于故障隔离库的多模态故障隔离方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：故障隔离库的建立如下所示：

(一)对不同故障IGBT数量及位置的特点进行故障分类：

(1)第一种故障类型特点为每两个IGBT分别故障在不同H桥、不同臂且不同组中；

(2)第二种故障类型特点为：

(a)非第一种故障；

(b)单个H桥内的故障IGBT数量为1个或两个；

(c)若单个H桥内的故障IGBT为2个，则此两个故障IGBT不同臂且不同组；

(3)第三种故障类型即为非第一或第二种故障的其他故障类型；

(二)故障隔离库的建立如下所示：

(1)将第一种故障类型设为故障群I，其对应的故障隔离方法为模态一；

(2)将第二种故障类型设为故障群I，其对应的故障隔离方法为模态二；

(3)将第三种故障类型设为故障群I，其对应的故障隔离方法为模态三；

步骤二：隔离方法模态一为算法隔离，主要包含以下步骤：

(一)根据故障诊断结果确定故障IGBT的数量及位置，以此来确定为故障群I；

(1)接收故障信号并分析；

(2)确认每两个IGBT分别开路在不同H桥、不同桥臂且不同组中；

(二)确认故障属于故障群I时，实施模态一算法隔离策略，主要包含以下内容：

(1)故障H桥故障臂的隔离策略如下：

(a)对于单相n个H桥组成的(2n-1)电平逆变器，则位于第i个H桥的第j个桥臂第k组的故障IGBTH_iA_jG_k的隔离算法如下所示：

(b)对于(1)中公式，u_refi表示无故障时第i个H桥的调制波，u_refi^*表示被隔离后的故障桥IGBT的调制波；

(2)故障H桥健康臂的重构策略如下：

(a)设λ_i为第i个H桥的故障信号；当H桥故障时，其故障信号λ_i＝1；反之，则λ_i＝0；

(b)因为该隔离算法针对两个IGBT分别故障在不同H桥、不同桥臂且不同组中，设第f和g个H桥有故障，且f<g，则λ_f＝0而λ_g＝1；

(c)基于以上步骤一中(2)和(3)的假设，故障桥的健康桥臂的重构算法如下：

(3)无故障的健康桥的重构算法如下所示：

(a)对于无故障的H桥的重构算法如下式所示：

(b)针对以上步骤二(二)中(1)中的矩阵为

步骤三：隔离方法模态二为算法隔离，主要包含以下步骤：

(一)根据故障诊断结果确定故障IGBT的数量及位置，以此来确定为故障群II；

(1)接收故障信号并分析；

(2)确认非故障群I的故障类型；

(3)单个H桥内的故障IGBT数量为1个或两个；

(4)若单个H桥内的故障IGBT为2个，则此两个故障IGBT不同臂且不同组；

(二)确认故障属于故障群II时，实施模态二算法隔离策略，主要包含以下内容：

(1)故障H桥故障臂的隔离策略如下：

(a)对于单相n个H桥组成的(2n-1)电平逆变器，则位于第i个H桥的第j个桥臂第k组的故障IGBTH_iA_jG_k的隔离算法如下所示：

(2)故障H桥健康IGBT的重构策略如下：

(3)无故障的健康桥的重构算法如下所示：

(a)对于无故障的H桥的重构算法如下式所示：

(b)针对以上步骤三(二)中(1)中的矩阵为

步骤四：隔离方法模态三为算法隔离，主要包含以下步骤：

(一)根据故障诊断结果确定故障IGBT的数量及位置，以此来确定为故障群III；

(1)接收故障信号并分析；

(2)确认非故障群I或故障群II的故障类型；

(二)：确认故障属于故障群III时，实施模态三算法隔离策略，主要包含以下内容：

(1)故障H桥故障臂的隔离策略如下：

(a)对于单相n个H桥组成的(2n-1)电平逆变器，则位于第i个H桥的第j个桥臂第k组的故障IGBTH_iA_jG_k的隔离算法如下所示：

(2)故障H桥的硬件隔离策略如下：

将故障H桥所对应的IGBT导通，以保证电路回路；

(3)无故障的健康桥的重构算法如下所示：

(a)对于无故障的H桥的重构算法如下式所示：

(b)针对以上步骤四(二)中(1)中的矩阵为