[發明專利]一種NPC三電平逆變器故障冗余控制方法

有效

• 申請號: 201210129793.8
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN103378759B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 馬文忠
• 申請（專利權）人: 馬文忠;李耀榮;張偉
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于基于SVPWM的NPC三電平逆變器的故障冗余控制方法，其特征在于，包括：

A、實時對NPC三電平逆變器進行器件故障檢測，確定故障的位置以及故障類型；

B、根據故障位置和故障類型確定故障狀態下損失的空間電壓矢量，繪出故障狀態的空間電壓矢量分布圖；

C、根據重新繪出的空間電壓矢量分布圖，分析該故障狀態下NPC三電平逆變器是否能夠繼續運行，即是否還能合成旋轉參考空間電壓矢量；

D、根據重新繪出的空間電壓矢量分布圖，分析該種故障狀態下NPC三電平逆變器是否能夠原級運行，即計算可合成的旋轉參考空間電壓矢量的范圍，是否依然能夠形成長電壓矢量構成的正六邊形內切圓；

E、對于能夠繼續運行的故障狀態，包括正常運行和降級運行，根據重新繪出的空間電壓矢量圖，重新選擇合成矢量，并計算各矢量的作用時間，對各矢量切換順序進行優化，形成新的冗余控制脈沖序列。

2.根據權利要求1所述的NPC三電平逆變器故障冗余控制方法，其特征在于，所述步驟A中，需實時對NPC三電平逆變器進行器件故障檢測，確定故障類型和故障位置。NPC三電平逆變器的電力電子開關器件的故障類型包括短路故障和開路故障。短路故障的位置包括每一橋臂的兩個鉗位二極管、靠近直流母線一側的兩個開關管和靠近中點一側的兩個開關管；開路故障的位置包括：每一橋臂的兩個鉗位二極管、每一橋臂外側的兩個開關管。檢測短路故障位置，當實時檢測的電壓總為零時，則判定相應位置的電力電子器件發生短路故障；檢測開路故障位置，當實時檢測的電壓總不為零時，則相應位置的電力電子器件發生開路故障。

3.根據權利要求1所述的NPC三電平逆變器故障冗余控制方法，其特征在于，所述步驟B中，采用如下方法重新繪制空間電壓矢量分布圖：首先分析器件故障導致NPC三電平逆變器可輸出電平狀態的損失，然后將包含損失電平狀態的矢量去除，即可得到新的空間電壓矢量分布圖。

4.根據權利要求1所述的NPC三電平逆變器故障冗余控制方法，其特征在于，所述步驟C中，當NPC三電平逆變器故障相靠近P極的鉗位二極管發生短路故障時，故障相損失P電平狀態；當NPC三電平逆變器故障相靠近N極的鉗位二極管發生短路故障時，故障相損失N電平狀態；當NPC三電平逆變器故障相外側的一個開關管發生短路故障時，故障相損失O電平狀態；當NPC三電平逆變器故障相內側靠近P極的開關管發生短路故障時，故障相損失N電平狀態；當NPC三電平逆變器故障相內側靠近N極的開關管發生短路故障時，故障相損失P電平狀態。當NPC三電平逆變器故障相鉗位二極管發生開路故障時，故障相損失O電平狀態；當NPC三電平逆變器故障相外側靠近P極開關管發生開路故障時，故障相損失P電平狀態；當NPC三電平逆變器故障相外側靠近N極的開關管發生開路故障時，故障相損失N電平狀態。