[发明专利]基于脉冲电压比较的级联型并网逆变器单元故障检测方法

摘要

本发明公开了一种基于脉冲电压比较的级联型并网逆变器单元故障检测方法，该方法适用于载波移相PWM方式，分为输出交流电压调理及采样、检测条件的判断、故障判断及定位三部分。级联型并网逆变器的输出相电压经传感器和调理电路后进行A/D采样；根据载波移相PWM的原理，在逆变器输出相电压大小为单个H桥单元直流侧电压的时刻，通过简单比较即可进行故障判断与定位。该方法只需对输出的三相电压进行采样和简单比较便可快速、准确得到级联型逆变器的H桥单元的直流侧电压值，进而进行故障判断，通过软件可方便实现，节约了成本并提高了效率，对于级联型并网逆变器实时故障检测以及直流侧电压平衡控制方面具有研究和应用价值。

主权项

1.一种基于脉冲电压比较的级联型并网逆变器单元故障检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：输出交流电压调理及采样：步骤1.1：利用电压传感器采集级联型并网逆变器的三相电压，记为v_ox，其中x代表x相，即x=a,b,c，a,b,c为三相符号；将所述模拟信号v_ox通过调理电路，该调理电路为全波不控整流电路，经过调理电路后的信号为v′_ox；步骤1.2：对所述滤波后的模拟信号v′_ox进行A/D采样；步骤2：检测条件的判断：步骤2.1：根据载波移相脉宽调制原理，得到逆变器中各个绝缘栅双极型晶体管的开关驱动信号其中x代表x相，即x=a,b,c，1≤i≤n，n为单相H桥单元的个数，m=1,2,3,4，表示单个H桥单元中的绝缘栅双极型晶体管标号；开关驱动信号取值为0或1，0代表关断，1代表导通；步骤2.2：根据每个H桥单元的四个绝缘栅双极型晶体管开关驱动信号，得到该H桥单元的开关状态HS_xi，其中x代表x相，即x=a,b,c，1≤i≤n；开关状态HS_xi的取值原则为：若H桥单元输出电压为零，则HS_xi＝0，若H桥单元输出电压为±V_dcxi，则HS_xi＝1，其中V_dcxi为H桥单元直流侧电压；步骤2.3：在单相链节中，根据所述的H桥单元开关状态HS_xi，确定输出相电压的单电平脉冲区域[t₁-Δt,t₂-Δt]，其中t₁与t₂为输出单电平的理论起始时刻和理论结束时刻，Δt为硬件电路死区时间；在单电平脉冲区域内相电压瞬时值的大小即为某单元的直流侧电压；单电平脉冲区域用R表示，R＝i表示输出相电压为第i个单元的直流侧电压；若不在单电平脉冲区域内，则R＝0；R≠0时检测条件成立；步骤3：故障判断及定位：H桥单元的直流侧电压正常范围为当所述检测条件成立时，R＝i；检测v′_ox的大小，若则逆变器工作正常，若则第i个H桥单元发生故障；单电平脉冲区域R，滤波后的模拟信号v′_ox。