CHB变流器故障检测定位方法及装置与流程

专利检索2026-09-03  1


本发明涉及故障检测,特别涉及一种chb变流器故障检测定位方法及装置。


背景技术:

1、chb变流器的故障主要由半导体器件的故障引起,半导体器件的开路故障不会立即造成损坏,但会导致网侧电流和多电平电压失真,进而导致功率不平衡和变流器中的级联故障。

2、相关技术中,需要额外安装电压传感器来实现故障检测和定位。不仅成本高,且运算复杂。


技术实现思路

1、本发明提供了一种chb变流器故障检测定位方法及装置,可以解决相关技术的成本高、运算复杂的问题。技术方案如下:

2、一方面,提供了一种chb变流器故障检测定位方法,所述chb变流器包括多个串联连接的h桥单元;所述方法包括:

3、基于对所述chb变流器在当前开关周期内的采集量,通过龙伯格观测器计算每一个h桥单元的负载电流;所述采集量包括每一个h桥单元的直流侧输出电压、网侧电压和网侧电流;

4、将所述直流侧输出电压、所述网侧电压、所述网侧电流和所述负载电流输入至chb预测模型中进行预测,得到下一个开关周期内的预测比较量;所述比较量包括网侧电流和/或直流侧输出电压;

5、将得到的下一个开关周期内的预测比较量与实际采集得到的下一个开关周期内的实测比较量进行比较,得到是否发生故障的故障检测结果;

6、在确定发生故障且满足故障定位条件时,生成故障定位矩阵;所述故障定位矩阵包括与所述chb变流器中多个开关一一对应的故障定位变量;

7、在生成故障定位矩阵后的每一个开关周期内,均利用当前开关周期内的故障检测结果对所述故障定位矩阵中的故障定位变量进行更新,并根据更新后的故障定位矩阵定位故障开关。

8、另一方面,提供了一种chb变流器故障检测定位装置,所述chb变流器包括多个串联连接的h桥单元;所述装置包括:

9、计算单元,用于基于对所述chb变流器在当前开关周期内的采集量,通过龙伯格观测器计算每一个h桥单元的负载电流;所述采集量包括每一个h桥单元的直流侧输出电压、网侧电压和网侧电流;

10、预测单元,用于将所述直流侧输出电压、所述网侧电压、所述网侧电流和所述负载电流输入至chb预测模型中进行预测,得到下一个开关周期内的预测比较量;所述比较量包括网侧电流和/或直流侧输出电压;

11、故障检测单元,用于将得到的下一个开关周期内的预测比较量与实际采集得到的下一个开关周期内的实测比较量进行比较,得到是否发生故障的故障检测结果;

12、生成单元,用于在确定发生故障且满足故障定位条件时,生成故障定位矩阵;所述故障定位矩阵包括与所述chb变流器中多个开关一一对应的故障定位变量;

13、更新定位单元,用于在生成故障定位矩阵后的每一个开关周期内,均利用当前开关周期内的故障检测结果对所述故障定位矩阵中的故障定位变量进行更新,并根据更新后的故障定位矩阵定位故障开关。

14、另一方面,提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器用于存放计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序,以实现上述所述的chb变流器故障检测定位方法的步骤。

15、另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述chb变流器故障检测定位方法的步骤。

16、本发明提供的技术方案至少可以带来以下有益效果:

17、在当前开关周期内对每一个h桥单元进行参数采集后,由chb预测模型预测出下一个开关周期内的预测比较量,并基于预测的下一个开关周期内的预测比较量与实际采集的下一个开关周期内的实测比较量进行比较,根据比较差值直接可以确定是否发生了故障,并利用存储历史故障检测数据故障定位矩阵实现故障开关的定位,由于无需额外安装传感器,因此成本较低,并且算法简单、定位准确。



技术特征:

1.一种chb变流器故障检测定位方法,其特征在于,所述chb变流器包括多个串联连接的h桥单元;所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述chb预测模型是利用网侧电流与每一个h桥单元直流侧输出电压的微分关系式离散后得到的;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,该网侧电流的瞬时参考值还受成本函数j约束,通过最小化成本函数j实现对下一个开关周期内该网侧电流的瞬时参考值的修正;所述成本函数j为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述故障定位条件是否满足的确定方式包括:在满足故障定位条件前的每一个开关周期内,若故障检测结果为发生故障,则将用于表征连续故障次数的参量加1,且当参量大于设定次数时确定为满足故障定位条件;若故障检测结果为未发生故障,则在参量大于0时将参量减1。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用当前开关周期内的故障检测结果对所述故障定位矩阵中的故障定位变量进行更新,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据更新后的故障定位矩阵定位故障开关,包括:

8.一种chb变流器故障检测定位装置,其特征在于,所述chb变流器包括多个串联连接的h桥单元;所述装置包括:

9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器用于存放计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序,以实现上述权利要求1-7任一所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种CHB变流器故障检测定位方法及装置,属于故障检测技术领域。方法包括:预测下一个开关周期内的预测比较量,并将预测得到的下一个开关周期内的预测比较量与实际采集得到的下一个开关周期内的实测比较量进行比较,得到是否发生故障的故障检测结果;在确定发生故障且满足故障定位条件时,生成故障定位矩阵;故障定位矩阵包括与CHB变流器中多个开关一一对应的故障定位变量;在生成故障定位矩阵后的每一个开关周期内,均利用当前开关周期内的故障检测结果对故障定位矩阵中的故障定位变量进行更新,并根据更新后的故障定位矩阵定位故障开关。本发明能够利用简单算法实现故障检测和准确定位。

技术研发人员:王宇强,何晋伟,钟鸣,韩如磊,阿敏夫,高晨
受保护的技术使用者:内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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