[發(fā)明專利]電力傳輸系統(tǒng)的控制和診斷

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680031726.5
• 申請日: 2006-09-01
• 公開（公告）號: CN101278473A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·C·布斯菲爾德三世;A·羅克
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子能量及自動化公司
• 主分類號: H02M7/49
• 分類號: H02M7/49
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧江;劉春元

相關(guān)申請的交叉參考

本專利申請要求于2005年9月2日提交的、申請?zhí)枮?0/713198的、名稱為“用于設(shè)置在多電平驅(qū)動器中的功率單元的增強控制和診斷的系統(tǒng)和方法(Asystem?and?method?for?enhanced?control?and?diagnostics?of?power?cells?providedwithin?a?multi-level?drive)”的未決的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，并且將該申請整體引入作為參考。

關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究的聲明

不適用。

聯(lián)合研究協(xié)議的當(dāng)事人的名稱

不適用。

引入磁盤上的材料作為參考

不適用。

背景技術(shù)

用于在第一交流(AC)系統(tǒng)和第二AC系統(tǒng)之間控制能量流的電源在多種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用、例如AC電動機操作的控制中都需要。一些這種電源將能量從第一頻率和電壓轉(zhuǎn)換為第二頻率和電壓。一種實現(xiàn)這種系統(tǒng)的方式是利用包含兩個具有中間DC鏈路的固態(tài)轉(zhuǎn)換器的一個或多個功率單元。功率單元是一種具有三相交流輸入和單相交流輸出的電氣設(shè)備。在Hammond的專利號為5,625,545的美國專利中描述了一種這樣的系統(tǒng)，該專利的公開內(nèi)容在此整體被引入作為參考。于此參考圖1，Hammond披露了功率單元110，其包含AC-直流(DC)轉(zhuǎn)換器112(在這里是三相二極管橋式整流器)、一個或多個DC電容114、和DC-AC轉(zhuǎn)換器116(在這里是H橋逆變器)。整流器112將輸入端118的AC電壓轉(zhuǎn)換成基本上恒定的DC電壓，該DC電壓由連接在整流器112的輸出端間的電容器114支持。逆變器110的輸出級包含H橋逆變器116，該H橋逆變器包含兩個極，一個左極和一個右極，且每個極具有兩個器件。逆變器110利用該H橋逆變器116中的半導(dǎo)體器件的脈沖寬度調(diào)制(PWM)將該DC電容器114上的DC電壓變換為AC輸出120。在一些實施例中，整流器112可以包含三對電流控制器件、例如絕緣柵雙極晶體管(IGBTs)、二極管、開關(guān)或其它器件。在一些實施例中，逆變器116可以包含兩對這樣的器件。

當(dāng)連接到負(fù)載、例如電動機時，包含例如圖1中的110的功率單元的電路可以在運行在電動機模式下時從輸入源向電動機提供功率。這樣的功率單元有時可以被稱為單向或兩象限(2Q)單元。然而，當(dāng)電動機的速度需要被降低時，來自電動機的功率需要被逆變器吸收。當(dāng)功率必須被逆變器吸收時，這種操作模式被稱為再生模式。在這種情況下，一些或全部功率單元典型地是再生或四象限(4Q)單元。

在現(xiàn)有技術(shù)中，診斷或預(yù)測一個或多個功率單元的故障的能力已受到限制。這里所包含的公開內(nèi)容描述解決該問題的嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施例中，一種監(jiān)控電力傳輸系統(tǒng)的方法包括從電力傳輸系統(tǒng)的部件接收選通信號分組。所接收到的分組包括與該部件內(nèi)的一個或多個器件的狀態(tài)對應(yīng)的位。該分組也包含一個或多個位，該一個或多個位包含從部件存儲器中檢索到的存儲數(shù)據(jù)的子集。可選地，該方法也可以包括重復(fù)該接收直到接收到多個選通信號分組。該多個選通信號分組共同包含該存儲數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)點的子集可以被組合成該存儲數(shù)據(jù)。可選地，包含存儲數(shù)據(jù)的子集的一個或多個位可以是選通信號分組的模式位。

該方法也可以包括在該接收之前首先向該部件傳輸選通信號分組。所傳輸?shù)姆纸M包括命令該部件內(nèi)的一個或多個器件的操作的多個位。該分組包括一個或多個位，該一個或多個位包含請求數(shù)據(jù)點的命令的子集。

該方法可以包括重復(fù)該傳輸直到多個選通信號分組被傳輸，其中該多個選通信號分組共同包含該命令，因此該命令的子集能被組合成該命令。該方法可以進(jìn)一步包括利用組合后的存儲數(shù)據(jù)來確定部件故障診斷。該分組也可以包括與預(yù)測部件的故障的數(shù)據(jù)對應(yīng)的位，并且該方法也可以包括基于預(yù)測數(shù)據(jù)傳輸控制命令給功率單元。

該存儲數(shù)據(jù)可以包括故障數(shù)據(jù)、例如故障代碼、時間代碼或者設(shè)備標(biāo)識符。該存儲數(shù)據(jù)可以包括波形信息、例如電流數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、或相位數(shù)據(jù)。