[发明专利]级联H桥光伏逆变器的故障诊断方法与装置

权利要求书

1.一种级联H桥光伏逆变器的故障诊断方法，其特征在于，包括下述步骤：

设置级联H桥光伏逆变器拓扑结构；

对所述级联H桥光伏逆变器并网电流进行控制；

对所述级联H桥光伏逆变器故障模式进行分析；

采用小波包能量熵进行特征提取；

采用改进的细菌觅食优化算法求解最优的核函数带宽和偏置；

根据所述最优的核函数带宽和偏置，采用支持向量机训练数据并进行故障诊断。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述级联H桥光伏逆变器并网电流进行控制，包括：

使用abc-dq坐标变换的方法将正弦量转换为直流量进行控制，且并网电流控制环节的输出方程如下：

其中，u_d、u_q，i_d、i_q分别为dq坐标系下逆变器的输出电压、电流；i^*_q为无功电流指令值，需根据电网对无功功率的需求来设定；i^*_d为有功电流指令值，需要与光伏组件的输出功率能力匹配；ω为交流电的角频率；e_d、e_q为dq坐标系下的电网电压；

是PI的公式，K_p是比例参数，K_i是积分参数，1/S表示积分；ω为2*fpwm，表示角频率，fpwm表示PWM调制波的频率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述级联H桥光伏逆变器故障模式进行分析，包括：

通过建立仿真模型以获取IGBT开路故障数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用小波包能量熵进行特征提取，包括：

对故障信号进行j层小波包分解，得到2^j个不同频带的子信号，并按照低频带到高频带的顺序重新排列；

对每一频带进行小波包重构，重构系数表示为S_j,k(k＝0,1,...,2^j-1)；

计算每个频带的小波包能量值E_j,k(k＝0,1,...,2^j-1)；

式中，t_i-1-t_i是该频带信号的起止时间；

将每个频带的能量进行归一化，得到归一化的能量；

故障信号分解后第j层第k个小波包能量熵测度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述每个频带的小波包能量值采用下述关系式：

和/或，

所述归一化的能量P_j,k采用下述关系式：

和/或，

第j层第k个小波包能量熵测度采用下述关系式：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用改进的细菌觅食优化算法为在细菌觅食优化算法中加入Levy飞行优化策略，菌群新位置的更新公式为：

其中，u,v均服从正态分布，代表当前最佳菌群的位置，α代表步长因子，与L(λ)进行点对点乘法；表示当前种群的位置，表示经Levy飞行更新之后的当前种群位置。