[发明专利]柔性直流输电系统送端换流器IGBT开路故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种柔性直流输电系统送端换流器IGBT开路故障诊断方法，其步骤为：1、实时采集送端换流器输入端三相电流信号、三相电压信号，送端换流器直流侧直流电压信号以及IGBT开关管驱动信号；2、利用所采集的信号计算三相电压残差特征值；3、通过设置阈值和故障标志实现单桥臂IGBT开关管开路故障和双桥臂IGBT开关管开路故障的诊断。本发明能快速实现单桥臂IGBT开关管开路故障和双桥臂IGBT开关管开路故障的诊断，便于故障的快速有效处理。

主权项

1.柔性直流输电系统送端换流器IGBT开路故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：A：信号的实时采集：实时采集送端换流器信号数据，包括输入端的三相电流：A相电流i_a、B相电流i_b与C相电流i_c；换流器直流侧的直流电压U_dc；换流器六个桥臂IGBT开关管VT₁～VT₆的驱动信号S₁～S₆；换流器输入端与变压器二次侧中性点之间的三相电压：A相电压u_a、B相电压u_b、C相电压u_c；B：三相电压残差特征值的计算B1：对采集的i_a、i_b与i_c进行方向判断，当判断k相电流i_k为正方向，令k相电流方向指示信号δ_k＝1；当判断i_k为负方向，令δ_k＝0；其中k为a、b或c；k相电流流进送端换流器的方向为i_k的正方向；B2：计算A相电压估计值u_a^*、B相电压估计值u_b^*与C相电压估计值u_c^*：其中与分别为δ_a、δ_b与δ_c的逻辑非，与分别为S₂、S₄与S₆的逻辑非；B3：计算A相电压残差Δu_a＝u_a^*‑u_a、B相电压残差Δu_b＝u_b^*‑u_b与C相电压残差Δu_c＝u_c^*‑u_c；B4：计算A相电压残差特征值Δu_as、B相电压残差特征值Δu_bs与C相电压残差特征值Δu_cs，具体计算公式如下：C：IGBT开关管的开路故障诊断C1：实时将Δu_as与阈值H进行比较，若在时间t内Δu_as存在5次大于H的情况，则令与A相相连的上桥臂IGBT开关管VT₁的故障标志F1＝1，否则令F1＝0，并判断VT₁正常；若在时间t内Δu_as存在5次小于‑H的情况，则令与A相相连的下桥臂IGBT开关管VT₂的故障标志F2＝1，否则令F2＝0，并判断VT₂正常；C2：实时将Δu_bs与阈值H进行比较，若在时间t内Δu_bs存在5次大于H的情况，则令与B相相连的上桥臂IGBT开关管VT₃的故障标志F3＝1，否则令F3＝0，并判断VT₃正常；若在时间t内Δu_bs存在5次小于‑H的情况，则令与B相相连的下桥臂IGBT开关管VT₄的故障标志F4＝1，否则令F4＝0，并判断VT₄正常；C3：实时将Δu_cs与阈值H进行比较，若在时间t内Δu_cs存在5次大于H的情况，则令与C相相连的上桥臂IGBT开关管VT₅的故障标志F5＝1，否则令F5＝0，并判断VT₅正常；若在时间t内Δu_cs存在5次小于‑H的情况，则令与C相相连的下桥臂IGBT开关管VT₆的故障标志F6＝1，否则令F6＝0，并判断VT₆正常；C4：判断故障标志为1的个数N<3是否成立，若是，则判断故障标志为1的桥臂IGBT开关管发生开路故障，若否，则判断同为上桥臂或同为下桥臂且故障标志为1的桥臂IGBT开关管发生开路故障。