[發明專利]一種MMC全橋子模塊IGBT的短路識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201811286476.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109510491B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 曹虹;王興國;周澤昕;杜丁香;張曉東;王德林;呂鵬飛;劉宇;阮思燁;裘愉濤;鄭濤;李厚源
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網浙江省電力有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387;H02H7/122
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 胡秋立

1.一種MMC全橋子模塊IGBT的短路識別方法，其特征在于，包括：

獲取指定全橋子模塊的狀態；

根據所述指定全橋子模塊的電容電壓計算所述指定全橋子模塊的電容電流；

根據所述指定全橋子模塊的電容電流與橋臂電流的比值和所述全橋子模塊流經IGBT1的電流與橋臂電流的比值，定義門檻值和判斷參數，包括：第n個全橋子模塊電容電流與橋臂電流的比值用λ_n表示，具體的為：

第n個全橋子模塊流經IGBT 1的電流與橋臂電流的比值用θ_n表示，具體的為：

定義門檻值為K1和K2，參數η_n和δ_n，并規定：

根據不同故障情況下所述判斷參數的值，識別指定全橋子模塊發生短路故障的IGBT，包括：

若η_n＝0，δ_n＝1，說明第n個全橋子模塊沒有發生IGBT短路故障；

若η_n＝0，δ_n＝0，說明第n個全橋子模塊發生IGBT1短路故障；

若η_n＝1，δ_n＝2，說明第n個全橋子模塊發生IGBT2短路故障；

若η_n＝1，δ_n＝1，說明第n個全橋子模塊發生IGBT3或IGBT4短路故障，進一步通過S_n的狀態判斷；

若η_n＝1，δ_n＝1，S_n＝1，說明第n個全橋子模塊發生IGBT3短路故障；η_n＝1，δ_n＝1，S_n＝0，說明第n個全橋子模塊發生IGBT4短路故障。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取指定全橋子模塊的狀態，包括：

定義全橋子模塊的狀態S_n，當S_n為1時代表全橋子模塊投入，當S_n為0時代表全橋子模塊旁路，具體的狀態公式如下，

其中，n＝1,2…2N，N為上、下橋臂的級聯全橋子模塊數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述指定全橋子模塊的電容電壓計算所述指定全橋子模塊的電容電流，包括：

定義第n個全橋子模塊的電容電壓為u_cn，計算其電容電流i_cn；

第n個全橋子模塊的電容電流的計算公式為：

其中，i_cn為第n個全橋子模塊的電容電流，u_cn為第n個全橋子模塊的電容電壓，C_n為第n個全橋子模塊的電容值。

4.一種MMC全橋子模塊IGBT的短路識別裝置，其特征在于，包括；

狀態獲取單元，用于獲取指定全橋子模塊的狀態；

電流計算單元，用下載根據所述指定全橋子模塊的電容電壓計算所述指定全橋子模塊的電容電流；

門檻和參數定義單元，用于根據所述指定全橋子模塊的電容電流與橋臂電流的比值和所述全橋子模塊流經IGBT1的電流與橋臂電流的比值，定義門檻值和判斷參數，包括：第n個全橋子模塊電容電流與橋臂電流的比值用λ_n表示，具體的為：

第n個全橋子模塊流經IGBT 1的電流與橋臂電流的比值用θ_n表示，具體的為：

定義門檻值為K1和K2，參數η_n和δ_n，并規定：

識別單元，用于根據不同故障情況下所述判斷參數的值，識別指定全橋子模塊發生短路故障的IGBT，包括：

若η_n＝0，δ_n＝1，說明第n個全橋子模塊沒有發生IGBT短路故障；

若η_n＝0，δ_n＝0，說明第n個全橋子模塊發生IGBT1短路故障；

若η_n＝1，δ_n＝2，說明第n個全橋子模塊發生IGBT2短路故障；

若η_n＝1，δ_n＝1，說明第n個全橋子模塊發生IGBT3或IGBT4短路故障，進一步通過S_n的狀態判斷；

若η_n＝1，δ_n＝1，S_n＝1，說明第n個全橋子模塊發生IGBT3短路故障；η_n＝1，δ_n＝1，S_n＝0，說明第n個全橋子模塊發生IGBT4短路故障。