[发明专利]模块化多电平换流阀子模块IGBT故障检测系统及方法

权利要求书

1.模块化多电平换流阀子模块IGBT故障检测系统，其特征在于：主要包括所述自取能系统、脉冲发生系统、触发控制系统、故障检测系统和数据处理系统。

所述自取能系统和模块化多电平换流阀子模块的储能电容C₀并联；储能电容C₀对自取能系统放电；

所述自取能系统向脉冲发生系统供电；

所述触发控制系统根据数据处理系统的故障类型信号产生控制信号，并发送至脉冲发生系统，从而控制脉冲发生系统产生的脉冲参数；

所述脉冲发生系统产生脉冲，并发送至模块化多电平换流阀子模块IGBT；

所述脉冲发生系统包括脉冲发生系统I和脉冲发生系统II；

脉冲发生系统I和电容C_div1并联；脉冲发生系统II和电容C_div2并联；

所述脉冲发生系统I的电路结构如下：

记脉冲发生系统I的输入端分别为a端和b端，输出端分别为d端和e端；

a端依次串联开关SW₁、电阻R₁、脉冲形成线TL1、脉冲形成线TL2和开关SW₃后接入e端；

a端依次串联开关SW₁、电阻R₁、脉冲形成线TL1和开关SW₃后接入d端；

a端依次串联开关SW₁和电阻R₁后连接半导体开关管S_{1_1}的漏极；

半导体开关管S_{1_i}的源极串联半导体开关管S_{1_(i+1)}的漏极；i＝1,2，…，n-1；

半导体开关管S_{1_n}的源极串联脉冲形成线TL1；

半导体开关管S_{1_1}、…、半导体开关管S_{1_n}的栅极和触发控制系统信号连接；

b端依次串联开关SW₁和脉冲形成线TL1；

b端依次串联开关SW₁和半导体开关管S_{1_n}的源极；

a端依次串联开关SW₂、器件Z₁、…、器件Z_n后串联半导体开关管S_{2_n}的漏极；

a端依次串联开关SW₂、器件Z₁、…、器件Z_j、电容C_j后接入半导体开关管S_{2_j}的源极；j＝1,2，…，n；

a端依次串联开关SW₂、器件Z₁、电容C₁和开关SW₄后接入d端；

b端串联半导体开关管S_{2_(n+1)}的源极；

半导体开关管S_{2_(n+j)}的漏极串联半导体开关管S_{2_j}的源极；

半导体开关管S_{2_j}的漏极串联器件Z_j与器件Z_j+1相连的一端；

半导体开关管S_{2_2n}的漏极串联开关SW₄后接入e端；

半导体开关管S_{2_1}、…、半导体开关管S_{2_2n}的栅极和触发控制系统信号连接；

所述脉冲发生系统II的电路结构如下：

记脉冲发生系统II的输入端分别为f端和g端，输出端分别为h端和k端；

f端依次串联开关SW₅、电阻R₂、脉冲形成线TL3、脉冲形成线TL4和开关SW₇后接入k端；

f端依次串联开关SW₅、电阻R₂、脉冲形成线TL3和开关SW₇后接入h端；

f端依次串联开关SW5和电阻R₂后连接半导体开关管S_{3_1}的漏极；

半导体开关管S_{3_i}的源极串联半导体开关管S_{3_(i+1)}的漏极；i＝1,2，…，n-1；

半导体开关管S_{3_n}的源极串联脉冲形成线TL3；

半导体开关管S_{3_1}、…、半导体开关管S_{3_n}的栅极和触发控制系统信号连接；

g端依次串联开关SW₅和脉冲形成线TL3；

g端依次串联开关SW₅和半导体开关管S_{3_n}的源极；

f端依次串联开关SW₆、器件Z_(n+1)、…、器件Z_2n后串联半导体开关管S_{4_n}的漏极；

f端依次串联开关SW₆、器件Z_(n+1)、…、器件Z_m、电容C_m后接入半导体开关管S_{4_j}的源极；m＝n,n+1，…，m；

f端依次串联开关SW₆、器件Z_(n+1)、电容C_(n+1)和开关SW₈后接入h端；

g端串联半导体开关管S_{4_(n+1)}的源极；

半导体开关管S_{4_(n+j)}的漏极串联半导体开关管S_{4_j}的源极；

半导体开关管S_{4_j}的漏极串联器件Z_(n+m)与器件Z_(n+m+1)相连的一端；

半导体开关管S_{4_2n}的漏极串联开关SW₈后接入k端；

半导体开关管S_{4_1}、…、半导体开关管S_{4_2n}的栅极和触发控制系统信号连接；

所述故障检测系统采集模块化多电平子换流阀子模块IGBT门极在脉冲激励下耦合的响应信号U_k，并发送至数据处理系统；

所述数据处理系统对响应信号U_k进行处理，判断得到故障类型；

所述数据处理系统根据故障类型产生故障类型信号，并发送至触发控制系统。