本发明公开了一种基于相电压残差的T型三电平逆变器故障诊断方法,其先获取待故障诊断的T型三电平逆变器的三相电压,并对三相电压进行滤波和放大或缩小处理;计算每相参考电压与每相处理后的电压的残差电压;根据每相残差电压中的采样电压值判断每相电路是否发生故障;在发生故障的前提下,通过计算发生异常变化的采样电压值的采样时刻开始的一个时间周期内的残差电压的平均值和正负峰差值;再根据平均值和正负峰差值来判定具体哪一个器件发生了开路故障;优点是其只需获取三个相电压,故障诊断的原始信息比较少,且故障诊断成本低,故障诊断准确率高,故障诊断结果能自动精确定位到具体的器件,从而能有效地提高T型三电平逆变器的工作可靠性。
1.一种基于相电压残差的T型三电平逆变器故障诊断方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一:搭建一个T型三电平逆变器,该T型三电平逆变器为能正常工作的T型三电平逆变器或为已加入了一种开路故障的T型三电平逆变器;其中,已加入的开路故障为12种开路故障中的一种,第1种开路故障~第12种开路故障对应为a相的第一绝缘栅双极型晶体管Sa1、a相的第二绝缘栅双极型晶体管Sa2、a相的第三绝缘栅双极型晶体管Sa3、a相的第四绝缘栅双极型晶体管Sa4、b相的第一绝缘栅双极型晶体管Sb1、b相的第二绝缘栅双极型晶体管Sb2、b相的第三绝缘栅双极型晶体管Sb3、b相的第四绝缘栅双极型晶体管Sb4、c相的第一绝缘栅双极型晶体管Sc1、c相的第二绝缘栅双极型晶体管Sc2、c相的第三绝缘栅双极型晶体管Sc3、c相的第四绝缘栅双极型晶体管Sc4发生开路故障;步骤二:获取该T型三电平逆变器的a相电压、b相电压和c相电压,对应记为Uan、Ubn和Ucn;然后对Uan进行滤波处理以去除高频噪声,将去除高频噪声后的电压记为U'an;同样,对Ubn进行滤波处理以去除高频噪声,将去除高频噪声后的电压记为U'bn;对Ucn进行滤波处理以去除高频噪声,将去除高频噪声后的电压记为U'cn;再以a相参考电压Urefa为基准,对U'an进行放大或缩小处理,将放大或缩小处理后的电压记为U”an;同样,以b相参考电压Urefb为基准,对U'bn进行放大或缩小处理,将放大或缩小处理后的电压记为U”bn;以c相参考电压Urefc为基准,对U'cn进行放大或缩小处理,将放大或缩小处理后的电压记为U”cn;其中,Uan、Ubn、Ucn、U'an、U'bn、U'cn、U”an、U”bn、U”cn、Urefa、Urefb、Urefc的单位均为伏特;步骤三:计算该T型三电平逆变器的a相残差电压,记为Ucca,Ucca=Urefa‑U”an;然后判断Ucca中是否存在采样电压值大于+2伏特或小于‑2伏特,若存在,则判定该T型三电平逆变器的a相电路发生故障,再执行步骤四;若不存在,则判定该T型三电平逆变器的a相电路未发生故障,再执行步骤五;其中,Ucca的单位为伏特,获取采样电压值的过程中设定采样周期为T'、采样点数为Num个;步骤四:将Ucca中第1个大于+2伏特或小于‑2伏特的采样电压值的采样时刻作为起始时刻;然后从Ucca中提取起始时刻开始的一个时间周期的电压,记为U'cca;接着计算U'cca的平均值和U'cca的正负峰差值,对应记为Ua,ave和Ua,PN,Ua,PN=||Ua,pos|‑|Ua,neg||;再根据Ua,ave和Ua,PN判定该T型三电平逆变器的a相电路中发生开路故障的绝缘栅双极型晶体管,若Ua,ave>0且Ua,PN>Vth,则判定该T型三电平逆变器中的a相的第一绝缘栅双极型晶体管Sa1发生开路故障,故障诊断结束;若Ua,ave>0且Ua,PN
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