[发明专利]一种用于对变流器开关杂散电感进行现场检测的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于对变流器开关杂散电感进行现场检测的方法及系统，其中方法包括：半桥第一管开通；直流电容通过直流母排给吸收电容和半桥供电，半桥管一管保持导通，直流电容充电到预设的电压阈值时半桥第二管开通，半桥直通后输出高频振荡电流；高频振荡电流使得变流器内部形成高频振荡，使得直流电容电流、母排电流、半桥直通电流和吸收电容电流中检测到高频振荡i_osc，其中振荡电容为吸收电容C_s，振荡电感为变流器开关杂散电感L_s；提取高频振荡i_osc的频率f_osc，计算变流器开关杂散电感L_s。本发明利用变流器开关器件工作时在电路中产生的高频振荡的频率检测开关杂散电感，不依赖于振荡信号和传感器输出信号的幅值，鲁棒性好，精度高。

技术领域

本发明涉及电气安全技术领域，更具体地，涉及一种用于对变流器开关杂散电感进行现场检测的方法及系统。

背景技术

随着电力电子技术的发展，变流器在航空航天、新能源、电网等领域都起着重要的作用。但变流器中高速的电力电子开关器件工作时在电路中产生较大的di/dt，与杂散电感相互作用形成较大的电压尖峰，威胁元器件和变流器的安全运行。此外，开关杂散电感还会影响变流器的发热、损耗、电磁干扰等性能，是确保变流器安全、可靠、高效运行的重要参数。随着电力电子技术发展(如宽禁带器件应用、健康状态在线评估等)，实际工程对开关杂散电感对检测精度提出了新的挑战。

现有技术一般采用两种方法测量变流器的开关杂散电感：电磁计算、双脉冲法。电磁计算通过建立有限元电磁模型对杂散电感进行计算，可提取变流器不同位置处的等效电感的详细参数，但存在模型误差与建模复杂等问题；双脉冲法通过双脉冲实验在线测量功率器件开通或关断电压与电流，并采用微分、积分或数据拟合等方式计算杂散电感。尽管双脉冲法是目前主流采用的开关杂散电感在线测量方法，但仍存在一些影响杂散电感高精度测量的因素。一方面，受功率器件封装结构限制，器件开关电压无法直接测得。双脉冲实验测得的开关电压是包含芯片键合线甚至引线铜排与端子压降的电压，因此原理上双脉冲法测得的开关杂散电感比真实值偏小；另一方面，开关电压和电流幅值测量精度有限，受传感器精度、A/D采样分辨率以及电压、电流传感器相差等因素影响。特别是开关过程中开关暂态压降较小、电流变化率不断变化导致杂散电感准确测量困难。

因此，需要一种技术，以实现对变流器开关杂散电感进行检测。

发明内容

本发明技术方案提供一种用于对变流器开关杂散电感进行现场检测的方法及系统，以解决如何对变流器开关杂散电感进行现场检测的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于对变流器开关杂散电感进行现场检测的方法，所述方法包括：

半桥第一管开通；

直流电容通过直流母排给吸收电容和半桥供电，半桥第一管保持导通，直流电容充电到预设的电压阈值时半桥第二管开通，半桥直通后输出高频振荡电流；

高频振荡电流使得变流器内部形成高频振荡，使得直流电容电流、母排电流、半桥直通电流和吸收电容电流中检测到高频振荡i_osc，其中振荡电容为吸收电容C_s，振荡电感为变流器开关杂散电感L_s；

提取高频振荡i_osc的频率f_osc，计算变流器开关杂散电感L_s。

优选地，所述计算变流器开关杂散电感L_s包括：

优选地，还包括：测量吸收电容C_s。

优选地，所述直流电容充电包括：