一種用于檢測(cè)變流器工作狀態(tài)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種用于檢測(cè)變流器工作狀態(tài)的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)力發(fā)電作為一種不污染、利用可再生資源的環(huán)保型發(fā)電方式，已成為最具發(fā)展 潛力的可再生能源技術(shù)之一。風(fēng)力發(fā)電已成為世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，市場(chǎng)前景 廣闊。然而，隨著風(fēng)電力電機(jī)組數(shù)量的增多以及容量的增加，風(fēng)機(jī)質(zhì)量問(wèn)題也日益凸顯。作 為風(fēng)機(jī)大腦的變流器的質(zhì)量和可靠性更加受到廣大風(fēng)電業(yè)主、相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員重視。
[0003] 目前，在變流器某個(gè)橋臂上管、下管或整個(gè)橋臂的IGBT失效、損壞或者IGBT驅(qū)動(dòng) 信號(hào)丟失后，變流器通常依然可以正常工作。然而，如果不及時(shí)檢測(cè)出IGBT失效、損壞或者 IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)丟失，將會(huì)導(dǎo)致其它相的IGBT或上橋臂、下橋臂長(zhǎng)時(shí)間疲勞工作，甚至?xí)?dǎo) 致最后整個(gè)變流器IGBT的損壞。
[0004] 然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，并未出現(xiàn)能夠有效檢測(cè)出變流器某個(gè)橋臂上管、下管或整個(gè) 橋臂的IGBT失效、損壞或者IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)丟失故障的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)變流器工作狀態(tài)的方法，所述方法 包括：
[0006] 機(jī)側(cè)變流器輸出電流的有效值確定步驟，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速，確定機(jī)側(cè)變流器各相輸 出電流的有效值；
[0007] 變流器工作狀態(tài)確定步驟，根據(jù)所述機(jī)側(cè)變流器各相輸出電流的有效值，確定所 述變流器的工作狀態(tài)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述機(jī)側(cè)變流器輸出電流的有效值確定步驟包括：
[0009] 根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速，確定電機(jī)轉(zhuǎn)差；
[0010] 根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)差確定轉(zhuǎn)子電流有效值計(jì)算參數(shù)；
[0011] 根據(jù)機(jī)側(cè)變流器輸出相電流和所述轉(zhuǎn)子電流有效值計(jì)算參數(shù)，確定所述機(jī)側(cè)變流 器各相輸出電流的有效值。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)如下表達(dá)式計(jì)算所述電機(jī)轉(zhuǎn)差：
[0013]
[0014] 其中，s表示電機(jī)轉(zhuǎn)差，g2表示電機(jī)同步轉(zhuǎn)速，g:表示電機(jī)轉(zhuǎn)速，fabs表示取絕對(duì) 值函數(shù)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)如下表達(dá)式計(jì)算所述轉(zhuǎn)子電流有效值計(jì)算參數(shù)：
[0016]
[0017] 其中，g4表示轉(zhuǎn)子電流有效值計(jì)算參數(shù)，s表示電機(jī)轉(zhuǎn)差，g3表示初始化參數(shù)。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)如下表達(dá)式計(jì)算所述機(jī)側(cè)變流器各相輸出電流的 有效值：
[0019] g5_i=grsj+di^Ii-g' 5_i)*g4
[0020] 其中，g51表示機(jī)側(cè)變流器第一相輸出電流的有效值的平方，g' 51表示前一計(jì) 算周期所得到的機(jī)側(cè)變流器第一相輸出電流的有效值的平方，Ii表示機(jī)側(cè)變流器輸出相電 流，g4表示轉(zhuǎn)子電流有效值計(jì)算參數(shù)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述變流器工作狀態(tài)確定步驟包括：
[0022] 判斷以下所列判斷條件是否成立：
[0023] 機(jī)側(cè)變流器第一相輸出電流的有效值的平方與機(jī)側(cè)變流器第二相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第一預(yù)設(shè)閾值；
[0024] 機(jī)側(cè)變流器第一相輸出電流的有效值的平方與機(jī)側(cè)變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第二預(yù)設(shè)閾值；
[0025] 機(jī)側(cè)變流器第二相輸出電流的有效值的平方與機(jī)側(cè)變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第三預(yù)設(shè)閾值；
[0026] 如果以上判斷條件中至少存在一項(xiàng)成立，則判斷所述變流器的存在故障。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一預(yù)設(shè)閾值、第二預(yù)設(shè)閾值和第三預(yù)設(shè)閾值相 等。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括：
[0029] 網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流的有效值確定步驟，根據(jù)網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流，計(jì)算所述網(wǎng) 側(cè)變流器各相輸出電流的有效值。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述變流器工作狀態(tài)確定步驟中，
[0031] 還結(jié)合所述網(wǎng)側(cè)變流器各相輸出電流的有效值和機(jī)側(cè)變流器各相輸出電流的有 效值，確定所述變流器的工作狀態(tài)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述變流器工作狀態(tài)確定步驟中，
[0033] 還判斷以下所列判斷條件是否成立：
[0034] 網(wǎng)側(cè)變流器第一相輸出電流的有效值的平方與網(wǎng)側(cè)變流器第二相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第四預(yù)設(shè)閾值；
[0035] 網(wǎng)側(cè)變流器第一相輸出電流的有效值的平方與網(wǎng)側(cè)變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第五預(yù)設(shè)閾值；
[0036] 網(wǎng)側(cè)變流器第二相輸出電流的有效值的平方與網(wǎng)側(cè)變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第六預(yù)設(shè)閾值；
[0037] 如果以上判斷條件中至少存在一項(xiàng)成立，則判斷所述變流器的存在故障。
[0038] 本發(fā)明所提供的變流器工作狀態(tài)檢測(cè)方法能夠有效的將變流器橋臂上管IGBT、下 管IGBT或正橋臂的IGBT失效、損壞或者IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)丟失的狀態(tài)及時(shí)檢測(cè)出來(lái)，從而使 得變流器能夠及時(shí)停止工作，保證了變流器以及相關(guān)器件和電路不被進(jìn)一步損壞。
[0039] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變 得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利 要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹：
[0041] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的檢測(cè)變流器工作狀態(tài)的流程圖；
[0042]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的確定機(jī)側(cè)變流器各相輸出電流的有效值的流程 圖；
[0043] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的判斷變流器是否存在故障的邏輯關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用 技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明 的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合， 所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0045] 同時(shí)，在以下說(shuō)明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明實(shí) 施例的徹底理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以不用這里的具 體細(xì)節(jié)或者所描述的特定方式來(lái)實(shí)施。
[0046] 針對(duì)現(xiàn)有的檢測(cè)變流器工作狀態(tài)的方法在變流器某個(gè)橋臂上管、下管或整個(gè)橋臂 的IGBT失效、損壞或者IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)丟失后無(wú)法及時(shí)檢測(cè)得到上述故障的問(wèn)題，本實(shí)施例 所通過(guò)的方法利用發(fā)電機(jī)組的機(jī)側(cè)變流器輸出電流有效值和網(wǎng)測(cè)變流器輸出電流有效值 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述故障的檢測(cè)。
[0047] 圖1示出了本實(shí)施例所提供的檢測(cè)變流器工作狀態(tài)的方法的流程圖。
[0048] 如圖1所示，本實(shí)施例所提供的方法在步驟S101中根據(jù)網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流，確 定出網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流的有效值。具體地，網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流的頻率不變（例如為 50Hz)，網(wǎng)側(cè)變流器的各相輸出電流為正弦波。而對(duì)于正弦波y(t)來(lái)說(shuō)，存在：
[0049]
)
[0050] 其中，A"表示正弦波y⑴的振幅。
[0051] 本實(shí)施例中，利用低通濾波器來(lái)濾除該正弦波的2倍頻以上的諧波，從而得到直 2A 流分量將該直流分量加入比例環(huán)節(jié)即可得到正弦波的有效值。因此利用上述方法，本n 實(shí)施例所提供的方法在步驟S101中可以根據(jù)網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流，確定出網(wǎng)側(cè)變流器輸 出電流的有效值。
[0052] 由于機(jī)側(cè)變流器輸出電流的頻率是隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化的，因此，利用表達(dá)式 (1)將很難計(jì)算出機(jī)側(cè)變流器輸出電流的有效值。針對(duì)這種情況，本實(shí)施例所提供的方法在 機(jī)側(cè)變流器輸出電流的有效值確定步驟S102中，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速，來(lái)確定機(jī)側(cè)變流器各相輸 出電流的有效值。
[0053] 圖2示出了本實(shí)施例中確定機(jī)側(cè)變流器各相輸出電流的有效值的具體流程圖。
[0054] 如圖2所示，本實(shí)施例中，在確定機(jī)側(cè)變流器各相輸出電流的有效值時(shí)，首先在步 驟S201中根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速，確定電機(jī)轉(zhuǎn)差。具體地，本實(shí)施例中，根據(jù)如下表達(dá)式計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn) 差：
[0055]
[0056]其中，s表示電機(jī)轉(zhuǎn)差，g2表示電機(jī)同步轉(zhuǎn)速，g廣示電機(jī)轉(zhuǎn)速，fabs表示取絕對(duì) 值函數(shù)。
[0057] 得到電機(jī)轉(zhuǎn)差s后，在步驟S202中根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)差確定轉(zhuǎn)子電流有效值計(jì)算參數(shù) g4。具體地，本實(shí)施例中，根據(jù)如下表達(dá)式計(jì)算轉(zhuǎn)子電流有效值計(jì)算參數(shù)g4:
[0058] g,=~^g： C3) 'V
[0059] 其中，83表示初始化參數(shù)。本實(shí)施例中，初始化參數(shù)g3的取值為0.1。
[0060] 在步驟S203中，根據(jù)機(jī)側(cè)變流器輸出相電流