[發(fā)明專利]一種逆變器功率故障檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711304102.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109901003B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃晶生;李紅濤;秦筱迪;孫耀杰;劉美茵;董穎華;馬磊;張雙慶;丁明昌;楊立濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)青海省電力公司;國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院;復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

1.一種逆變器功率故障檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

采集直流母線電壓、逆變器的輸入功率和輸出功率；

確定逆變器的輸入功率所在的功率分區(qū)；

對(duì)直流母線電壓進(jìn)行歸一化處理，并根據(jù)逆變器的輸入功率所在的功率分區(qū)對(duì)逆變器的輸入功率進(jìn)行歸一化處理；

根據(jù)歸一化處理后的直流母線電壓和逆變器的輸入功率，以及所述輸入功率所在的功率分區(qū)得到功率損耗值；

根據(jù)逆變器的輸出功率和功率損耗值確定功率故障；

按下式對(duì)直流母線電壓進(jìn)行歸一化處理：

式中，V_in為直流母線電壓，V_n為逆變器的額定電壓值，為歸一化后的直流母線電壓；

按下式對(duì)逆變器的輸入功率進(jìn)行歸一化處理：

式中，為歸一化的功率，P_in為逆變器的輸入功率，P_n×k％為逆變器輸入功率所在功率分區(qū)對(duì)應(yīng)的功率值，其中P_n為逆變器的額定功率值，k％為功率分區(qū)的值，P_in在第1至n-1個(gè)功率分區(qū)時(shí)，k％取對(duì)應(yīng)功率分區(qū)的最大值，P_in在第n個(gè)功率分區(qū)時(shí)，k％取100％，n為功率分區(qū)總數(shù)；

根據(jù)歸一化處理后的直流母線電壓和逆變器的輸入功率，以及所述輸入功率所在的功率分區(qū)，按下式計(jì)算功率損耗值：

式中，P_{loss_i}為功率損耗值，a_i0、a_i1均為歸一化后的直流母線電壓的擬合值；b_i0、b_i1均為歸一化功率的擬合值；c_i0、c_i1均為歸一化功率平方的擬合值；i為功率分區(qū)號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的逆變器功率故障檢測(cè)方法，其特征在于，確定逆變器的輸入功率所在的功率分區(qū)之前還包括：檢測(cè)直流母線電壓是否在預(yù)設(shè)的逆變器工作范圍內(nèi)，若在則保留此條直流母線電壓信息，否則刪除此條直流母線電壓信息，并報(bào)警為未知故障后結(jié)束檢測(cè)。

3.如權(quán)利要求1所述的逆變器功率故障檢測(cè)方法，其特征在于，所述確定逆變器的輸出功率所在的功率分區(qū)，包括：

將逆變器的輸入功率與逆變器的額定功率進(jìn)行對(duì)比，確定逆變器的輸入功率所在的功率分區(qū)。

4.如權(quán)利要求1所述的逆變器功率故障檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)逆變器的輸出功率和功率損耗值功率故障，包括：

逆變器的輸入功率減去功率損耗值得到理論輸出功率值；

計(jì)算理論輸出功率值與逆變器的輸出功率之差的絕對(duì)值；

判斷所述絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)的閾值，若大于閾值，則判定為發(fā)生功率故障；若小于等于閾值，則判定為無(wú)功率故障。

5.一種用于如權(quán)利要求1所述逆變器功率故障檢測(cè)方法的逆變器功率故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

采集模塊，用于采集直流母線電壓、逆變器的輸入功率和輸出功率；

分區(qū)模塊，用于確定逆變器的輸入功率所在的功率分區(qū)；

歸一化模塊，用于對(duì)直流母線電壓進(jìn)行歸一化處理，并根據(jù)逆變器的輸入功率所在的功率分區(qū)對(duì)逆變器的輸入功率進(jìn)行歸一化處理；

損耗計(jì)算模塊，根據(jù)歸一化處理后的直流母線電壓和逆變器的輸入功率以及所述輸入功率所在的功率分區(qū)，得到功率損耗值；

故障判斷模塊，用于根據(jù)功率損耗值和逆變器的輸出功率確定功率故障。

6.如權(quán)利要求5所述的逆變器功率故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變器功率故障檢測(cè)系統(tǒng)還包括預(yù)檢模塊，用于檢測(cè)直流母線電壓是否在預(yù)設(shè)的逆變器工作范圍內(nèi)，若在則保留此條直流母線電壓信息，否則刪除此條直流母線電壓信息，并報(bào)警為未知故障后結(jié)束檢測(cè)。

7.如權(quán)利要求5所述的逆變器功率故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述分區(qū)模塊包括：

第一對(duì)比子模塊，用于將逆變器的輸入功率與逆變器的額定功率進(jìn)行對(duì)比；

確定子模塊，用于根據(jù)對(duì)比單元的對(duì)比結(jié)果，確定逆變器的輸入功率所在的功率分區(qū)。

8.如權(quán)利要求5所述的逆變器功率故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述故障判斷模塊包括：

第一計(jì)算子模塊，用于由逆變器的輸入功率減去功率損耗值得到理論輸出功率值；

第二計(jì)算子模塊，用于計(jì)算理論輸出功率值與逆變器輸出功率之差的絕對(duì)值；故障確定子模塊，判斷所述絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)的閾值，若大于閾值，則判定為發(fā)生功率故障；若小于等于閾值，則判定為無(wú)功率故障。