[发明专利]基于电流幅值的风电变流器开路故障检测方法

权利要求书

1.一种基于电流幅值的风电变流器开路故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对电机的三相电流进行PARK变换，得到三相电流的电气角度；

步骤2、根据三相电流的电气角度结合初始时刻电机所处的转子角度，确定初始相位差；

步骤3、根据初始相位差结合当前时刻电机所处的转子角度，确定三相电流的辅助机械角度；

步骤4、根据三相电流的辅助机械角度确定三相电机电流幅值，具体为：

若辅助机械角度位于[1.51,1.66]和[4.60,4.81]区间时，则令对应相的电流幅值为额定运行工况下的电流幅值，否则，根据如下公式计算：

式中，i_ma、i_mb、i_mc表示A、B、C三相电流的幅值，i_a、i_b、i_c表示A、B、C三相电流，θ_mA、θ_mB、θ_mC表示A、B、C三相电流的辅助机械角度；

步骤5、根据三相电机电流幅值和电机转速，判断变流器是否发生故障，若发生故障，则根据三相电流的辅助机械角度确定故障的位置，否则继续下一时刻的监控，具体为：

若电机转速大于转速阈值且某相电流幅值小于电流阈值，则判断变流器对应相的桥臂发生开路故障，并结合该相的辅助机械角度比对故障定位关系表，判断故障的位置，故障定位关系表如下所示：

表1故障定位关系表

表中，i_ma、i_mb、i_mc表示A、B、C三相电流的幅值，θ_mx表示A、B、C三相电流的辅助机械角度，x为A、B、C。

2.根据权利要求1所述的基于电流幅值的风电变流器开路故障检测方法，其特征在于，步骤1计算三相电流电气角度的公式为：

式中，i_a、i_b、i_c表示A、B、C三相电流，θ_c表示三相电流的电气角度，i_a、i_β表示两相静止坐标系下α、β轴电流。

3.根据权利要求1所述的基于电流幅值的风电变流器开路故障检测方法，其特征在于，步骤2确定初始相位差的公式为：

θ_c＝nθ_r0+θ_f

式中，θ_c表示三相电流的电气角度，n表示永磁电机的极对数，θ_r0表示初始时刻电机所处转子角度，θ_f表示初始相位差。

4.根据权利要求1所述的基于电流幅值的风电变流器开路故障检测方法，其特征在于，步骤3计算A、B、C三相电流的辅助机械角度的公式为：

θ_mA＝θ_m

θ_mB＝θ_m-2/3*π

θ_mC＝θ_m+2/3*π

式中，θ_mA、θ_mB、θ_mC表示A、B、C三相电流的辅助机械角度，θ_m＝nθ_r+θ_f，θ_r表示当前时刻的电机所处转子角度，n是永磁电机的极对数，θ_f表示初始相位差。

5.根据权利要求1所述的基于电流幅值的风电变流器开路故障检测方法，其特征在于，若步骤5同时检测到多相电流幅值均小于阈值，则记录A相辅助机械角度0～2π范围内出现的所有故障诊断结果，将重复出现两次及以上的诊断结果作为多管故障诊断的结果。