逆变器的开关开路故障确定方法及装置与流程

本发明涉及故障诊断，特别涉及一种逆变器的开关开路故障确定方法及装置。

背景技术：

1、chb逆变器现已成为大功率工业驱动中不可或缺的组成部分，由于chb逆变器包含了大量半导体开关，因此增加了开关故障的可能性。而开关的开路故障如果在系统长时间运行中未被发现，会导致chb逆变器的二次故障甚至造成系统停机。因此，有必要对开关开路故障进行诊断。

2、相关技术中，开关开路故障检测方法包括快速傅里叶变换法、基于频域分析法、以及基于模糊的故障分类器法等，但是这些方法涉及复杂的矩阵运算，需要采集多个故障量，不仅检测周期较长，且由于存在较大的控制偏差导致控制精度较差。

技术实现思路

1、本发明提供了一种逆变器的开关开路故障确定方法及装置，可以解决相关技术中存在的问题。技术方案如下：

2、一方面，提供了一种逆变器的开关开路故障确定方法，所述chb逆变器包括多个串联连接的h桥单元，所述chb逆变器用于将输入的直流电压转变为交流电压输出；所述方法包括：

3、针对所述chb逆变器中每一个h桥单元采集输出电压在一个开关周期内的多个样本，并根据采集的样本计算每一个h桥单元的输出电压平均值；

4、根据chb逆变器所选调制比以及每一个h桥单元分别输入的直流电压，计算所述chb逆变器在无故障情况下每一个h桥单元的输出电压预测值；

5、根据每一个h桥单元的输出电压平均值与输出电压预测值的比值，判定h桥单元是否发生开关开路故障。

6、另一方面，提供了一种逆变器的开关开路故障确定装置，所述chb逆变器包括多个串联连接的h桥单元，所述chb逆变器用于将输入的直流电压转变为交流电压输出；所述装置包括：

7、采集计算单元，用于针对所述chb逆变器中每一个h桥单元采集输出电压在一个开关周期内的多个样本，并根据采集的样本计算每一个h桥单元的输出电压平均值；

8、预测计算单元，用于根据chb逆变器所选调制比以及每一个h桥单元分别输入的直流电压，计算所述chb逆变器在无故障情况下每一个h桥单元的输出电压预测值；

9、故障判定单元，用于根据每一个h桥单元的输出电压平均值与输出电压预测值的比值，判定h桥单元是否发生开关开路故障。

10、另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，以实现上述所述的逆变器的开关开路故障确定方法的步骤。

11、另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述逆变器的开关开路故障确定方法的步骤。

12、另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的逆变器的开关开路故障确定方法的步骤。

13、本发明提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

14、通过计算每一个h桥单元的输出电压平均值以及输出电压预测值，将两个值进行比较分析，能够判定出每一个h桥单元是否发生开关开路故障，本方案能够在一个开关周期内诊断出每一个h桥单元是否发生开关开路故障，不仅计算量少，且减小了由于复杂信号处理带来的控制偏差，提高了控制精度。

技术特征：

1.一种逆变器的开关开路故障确定方法，其特征在于，所述chb逆变器包括多个串联连接的h桥单元，所述chb逆变器用于将输入的直流电压转变为交流电压输出；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出电压预测值通过如下公式计算：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述chb逆变器中每一个h桥单元包括两个互补的开关对，第一个互补的开关对为sx1/sx3，第二个互补的开关对为sx2/sx4；x用于表征chb逆变器中第x个h桥单元；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输出电压平均值包括正半周的输出电压平均值和负半周的输出电压平均值；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定除所述目标h桥单元之外的其他h桥单元是否发生故障，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述确定该h桥单元发生故障之后，还包括：

7.一种逆变器的开关开路故障确定装置，其特征在于，所述chb逆变器包括多个串联连接的h桥单元，所述chb逆变器用于将输入的直流电压转变为交流电压输出；所述装置包括：

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，以实现上述权利要求1-6任一所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种逆变器的开关开路故障确定方法及装置，属于故障诊断技术领域。方法包括：针对所述CHB逆变器中每一个H桥单元采集输出电压在一个开关周期内的多个样本，并根据采集的样本计算每一个H桥单元的输出电压平均值；根据CHB逆变器所选调制比以及每一个H桥单元分别输入的直流电压，计算所述CHB逆变器在无故障情况下每一个H桥单元的输出电压预测值；根据每一个H桥单元的输出电压平均值与输出电压预测值的比值，判定H桥单元是否发生开关开路故障。本发明能够在一个开关周期内诊断出每一个H桥单元是否发生开关开路故障，不仅计算量少，且减小了由于复杂信号处理带来的控制偏差，提高了控制精度。

技术研发人员：王宇强,何晋伟,张一帆,阿敏夫,马婷,杨再欣
受保护的技术使用者：内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5