[發(fā)明專利]基于與或邏輯的識(shí)別HBSM-MMC內(nèi)部短路故障的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710958904.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107748313B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭濤;張滋行;李躍;祁歡歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/02
• 分類號(hào): G01R31/02
• 代理公司: 11246 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張文寶<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

1.一種基于與或邏輯的識(shí)別HBSM-MMC內(nèi)部IGBT短路故障方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)監(jiān)測(cè)第n個(gè)HBSM的狀態(tài)S_n；所述第n個(gè)HBSM的狀態(tài)，采用S_n表示第n個(gè)HBSM的工作狀態(tài)，并做如下規(guī)定：

其中，n＝1,2…2N，N為上、下橋臂的級(jí)聯(lián)HBSM數(shù)；

(2)監(jiān)測(cè)第n個(gè)HBSM的電容電壓u_cn，計(jì)算其電容電流i_cn；

(3)計(jì)算第n個(gè)HBSM的電容電流與橋臂電流的比值λ_n；

(4)定義門(mén)檻值K，當(dāng)λ_n≥K時(shí)，記β_n＝1；當(dāng)λ_n<K時(shí)，記β_n＝0；

(5)對(duì)T_1n或D_1n的短路情況進(jìn)行故障特性分析，當(dāng)S_n＝1時(shí)，令S_n和β_n進(jìn)行“與”，用“*”表示“與”，并定義ρ_n1＝S_n*β_n；當(dāng)S_n＝0時(shí)，令S_n和β_n進(jìn)行“或”，用“+”表示“或”，并定義ρ_n2＝S_n+β_n，ρ_n1＝ρ_n2＝0，說(shuō)明第n個(gè)HBSM內(nèi)部未發(fā)生短路故障；當(dāng)ρ_n1＝1時(shí)，立即改變子模塊的狀態(tài)，即從S_n＝1狀態(tài)切換至S_n＝0狀態(tài)，此時(shí)如果ρ_n2＝0，說(shuō)明僅有T_2n或D_2n發(fā)生短路；如果ρ_n2＝1，說(shuō)明T_2n、D_2n與T_1n、D_1n中均有短路的發(fā)生或子模塊電容發(fā)生短路；同理，當(dāng)ρ_n2＝1時(shí)，立即改變子模塊的狀態(tài)，即從S_n＝0狀態(tài)切換至S_n＝1狀態(tài)，此時(shí)如果ρ_n1＝0，說(shuō)明僅有T_1n或D_1n發(fā)生短路；如果ρ_n1＝1，說(shuō)明T_2n、D_2n與T_1n、D_1n中均有短路的發(fā)生或子模塊電容發(fā)生短路；當(dāng)T_1n或D_1n發(fā)生短路后，會(huì)導(dǎo)致S_n＝0，即T_2n處于導(dǎo)通狀態(tài)，在電路間會(huì)形成子模塊橋臂直通，此時(shí)，子模塊電容會(huì)迅速放電導(dǎo)致電容電壓迅速下降，電容放電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橋臂電流，β_n＝1，ρ_n2＝S_n+β_n＝1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟(2)中所述第n個(gè)HBSM的電容的電流計(jì)算公式為：

其中，i_cn為第n個(gè)HBSM的電容的電流，u_cn為第n個(gè)HBSM的電容電壓，C_n為第n個(gè)HBSM的電容值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟(3)中第n個(gè)HBSM的電容電流與橋臂電流的比值用λ_n表示，即：

正常工作時(shí)：當(dāng)S_n＝1時(shí)，表示第n個(gè)HBSM處于投入狀態(tài)，輸出電壓為其電容電壓u_cn，電容電流與橋臂電流相等，即i_arm＝i_cn，λ_n＝1；當(dāng)S_n＝0時(shí)，表示第n個(gè)HBSM處于切除狀態(tài)，輸出電壓為0，電容電流i_cn＝0，λ_n＝0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟(4)中所述門(mén)檻值K為子模塊電容電流門(mén)檻值K。