[发明专利]一种带两个电流传感器的三相三线制逆变器功率管开路故障和电流传感器故障综合诊断方法

说明书

本发明公开了一种带两个电流传感器的三相三线制逆变器功率管开路故障和电流传感器故障综合诊断方法，该方法同时采用了输出线电压偏差和输出相电压偏差作为诊断变量，通过两种诊断变量特征组合来检测和定位故障。本发明首次实现了带两个电流传感器的三相三线制逆变器功率管开路故障和电流传感器故障的综合诊断，只需要控制系统内已有的信息，且计算量小，能够在不增加额外采样和硬件电路情况下，实现两种故障快速、准确的诊断，具有实用性强的优点。

技术领域

本发明属于电力电子设备故障诊断技术领域，具体涉及一种带两个电流传感器的三相三线制逆变器功率管开路故障和电流传感器故障综合诊断方法。

背景技术

逆变器在新能源并网、不间断电源等领域得到广泛研究和应用，逆变器起着控制和传输电能的关键作用，但逆变器也是故障率最高的设备。逆变器故障的意外发生可能导致巨大的损失。而对逆变器进行快速准确的故障诊断有助于提高逆变器可用性、及时保护系统和减少维护时间，因此具有重要的意义。在逆变器中，功率管开路故障和电流传感器故障是常见故障。

目前，针对逆变器功率管开路故障诊断的公开技术比较多，它们大致可以分为四类：基于人工智能的方法(如专利申请号201610438466.9、专利申请号 201510769410.7等)、基于电流的方法(如专利申请号201611111173.6、 201611106907.1等)、基于电压的方法(如专利申请号201610412312.2、专利申请号201610286526.X等)和基于模型的方法(如专利申请号201310148901.0、专利申请号201310743597.4等)，但以上针对功率管开路故障的方法无法同时诊断电流传感器故障，具有局限性。

针对逆变器电流传感器故障诊断的公开技术比较少，其中专利申请(如专利申请号201710717539.2、专利申请号201710717183.2等)有公开逆变器电流传感器故障诊断的方法，但这些针对电流传感器故障诊断的方法无法同时诊断功率管开路故障，具有局限性。

专利申请(如专利申请号201810930465.5)公开了一种兼顾逆变器功率管开路故障和电流传感器故障的诊断方法，包括从逆变器获取用于诊断的信号；计算桥臂间线电压期望值和桥臂间线电压实际值；计算桥臂间线电压偏差值作为第一诊断变量；计算电感电流之和的偏差值作为第二诊断变量；设定第一诊断变量的阈值；设定第二诊断变量的阈值；计算第一诊断变量和第二诊断变量的极性，再根据故障诊断表来综合诊断逆变器电流传感器故障和功率管开路故障；若诊断出某一相的电流传感器发生了故障，进行电流传感器故障容错。但这种方法只适应于带有三个电流传感器的三相三线制逆变器，不适应于带有两个电流传感器的三相三线制逆变器。

可见，在带有两个电流传感器的三相三线制逆变器中，目前还没有方法可以同时实现功率管开路故障和电流传感器故障的综合诊断。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种针对带两个电流传感器的三相三线制逆变器功率管开路故障和电流传感器故障的综合诊断方法，能够在不增加额外采样和硬件电路情况下，实现这两种故障的快速、准确诊断。

一种带两个电流传感器的三相三线制逆变器功率管开路故障和电流传感器故障综合诊断方法，包括如下步骤：

(1)从带两个电流传感器的三相三线制逆变器系统中获取用于诊断的电气信息，包括直流母线电压的测量值v_dc^{^}、每相功率管脉冲驱动信号s_X，占空比 d_X、两相电流的测量值i_X^{^}、每相相电压的测量值v_XO^{^}、每相滤波电感L_X和每相串联等效电阻R_X；其中，X为A相，B相或C相；