[发明专利]一种两电平三相四线制D-STATCOM主回路开关器件开路故障定位方法

权利要求书

1.一种两电平三相四线制D-STATCOM主回路开关器件开路故障定位方法，其特征在于步骤如下：

步骤一、采集两电平三相四线制D-STATCOM主回路开关器件的模拟量信号：利用电流互感器采集D-STATCOM三相输出电流i_l(k),(l∈(a,b,c))，利用电压互感器采集交流侧电网三相电压u_l(k),(l∈(a,b,c))，其中i_l(k)为D-STATCOM的l(l∈(a,b,c))相输出电流，u_l(k)为与i_l(k)同时刻采样的该相网侧电压；

步骤二、将获取的每相l(l∈(a,b,c))网侧电压的一个检测周期平均分成四个区间：区间Ⅰ、区间Ⅱ、区间Ⅲ、区间Ⅳ，四个区间的三相网侧电压分别与三相输出电流相匹配，获得与三相网侧电压四个区间分别对应的无功功率Q_lI、Q_lII、Q_lIII、Q_lIV，利用三相网侧电压四个区间分别对应的无功功率Q_lI、Q_lII、Q_lIII、Q_lIV获得D-STATCOM主回路开关的三相正半波的无功功率Q_l⁺和三相负半波的无功功率Q_l^-；

步骤三：根据D-STATCOM主回路开关器件的三相正、负半波的无功功率Q_l⁺,Q_l^-提取故障特征值F_l^m，得到的6个故障特征值F_l^m都分别对应一个IGBT或二极管的工作状况；

步骤四：根据得到的6个特征值F_l^m判断故障所在相，当6个特征值F_l^m任一特征值出现在判断阈值区间内时，则通过出现在阈值区间内的特征值F_l^m判断当前特征值对应的相故障，否则返回步骤一；

步骤五：利用一个检测周期四个区间的无功功率Q_lI、Q_lII、Q_lIII、Q_lIV计算故障相l电流1/4周期无功功率差d_lx(x＝0,1；l∈(a,b,c))，利用故障相l的电流1/4周期无功功率差d_lx(x＝0,1；l∈(a,b,c))进一步判断具体是故障相上的IGBT开路或是续流二极管开路故障；

利用公式：计算故障相l电流1/4周期无功功率差d_lx(x＝0,1；l∈(a,b,c))，并为无功功率差d_lx的阈值区间设定感性容性阈值γ＝0，利用下表：

来进一步判断IGBT开路或是续流二极管开路完成诊断。

2.根据权利要求1所述的两电平三相四线制D-STATCOM主回路开关器件开路故障定位方法，其特征在于：所述每相l(l∈(a,b,c))网侧电压的一个检测周期分成的四个区间，区间I的网侧电压相位为90～180度，区间II的网侧电压相位为180～270度，区间III的网侧电压相位为270～360度，区间IV的网侧电压相位为0～90度。

3.根据权利要求1所述的两电平三相四线制D-STATCOM主回路开关器件开路故障定位方法，其特征在于：所述三相正半波的无功功率Q_l⁺和三相负半波的无功功率Q_l^-通过公式：获得，并且利用如下公式计算D-STATCOM主回路开关器件每相正负半波的无功功率：

式中：k为采集交流侧电网三相电压u_l(k),(l∈(a,b,c))的第k个采样点,i_l(k),(l∈(a,b,c))为与三相电压u_l(k),(l∈(a,b,c))同时刻采样的三相电流值，每个周期采样点数为N，N为4的倍数。