由于开关器件故障是有源中性点箝位(active neutral point clamped,ANPC)三电平逆变器故障的主要类型,快速定位故障器件对提升ANPC三电平逆变器的可靠性具有重要意义。针对ANPC三电平逆变器开关器件开路故障,从传播路径的角度分析了不...由于开关器件故障是有源中性点箝位(active neutral point clamped,ANPC)三电平逆变器故障的主要类型,快速定位故障器件对提升ANPC三电平逆变器的可靠性具有重要意义。针对ANPC三电平逆变器开关器件开路故障,从传播路径的角度分析了不同调制算法下开关器件故障对输出电流的影响以及输出电流与负载侧电压的相位差对故障电流波形的影响。以三相输出电流作为故障特征量,提出一种基于切换调制策略的ANPC三电平逆变器开路故障诊断方法。首先采用电流平均值法先对故障开关器件的大致范围进行判定,然后切换调制策略以实现故障器件的精确定位。最后,通过仿真与实验验证了该方法可以在1个基波周期内实现故障定位,具有检测速度快、抗干扰能力强的优点,且无需额外增加用于故障检测的传感器。展开更多
中点钳位(neutral point clamped,NPC)型三电平逆变器并网工作环境恶劣,IGBT面临单管与双管同时故障的挑战,这使得故障特征之间的差异变得非常微弱,进而导致双管故障的识别精度难以有效提升。为此,提出了一种新的故障诊断方法,该方法结...中点钳位(neutral point clamped,NPC)型三电平逆变器并网工作环境恶劣,IGBT面临单管与双管同时故障的挑战,这使得故障特征之间的差异变得非常微弱,进而导致双管故障的识别精度难以有效提升。为此,提出了一种新的故障诊断方法,该方法结合了多通道的二维递归融合图和轻量化多尺度残差(lightweightmultiscale convolutional residuals,LMCR)网络。首先,通过仿真获取三相电流信号作为故障信号;再利用递归图(recurrence plot,RP)将三相电流信号分别转化为二维图并进行多通道融合,以捕捉时间序列中的周期性、突变点和趋势等特征;最后,将递归融合图作为输入,输入到LMCR模型中进行故障识别,LMCR模型整合多级Inception结构和残差网络,用于提取不同尺度的特征并融合这些特征,从而保证网络的梯度消失和爆炸。实验结果显示,该方法在IGBT故障识别中表现出色,无噪声环境下平均识别准确率达100%,噪声环境中也达到了92.53%,充分证明了该方法具有较强的特征提取能力和优异的抗噪性能。展开更多
针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目...针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目标构造FCS-MPC代价函数,并且根据系统的输入-状态稳定原理和事件触发控制的思想设计并网电流误差的事件触发条件和阈值,以减少逆变器稳定运行时的冗余开关操作,提高能量变换效率。MATLAB/Simulink仿真实验与硬件在环实验结果表明,所提出的控制策略能够保证并网逆变器稳定工作时输出电流质量前提下有效降低开关频率,设计的硬件在环实验系统可以被应用于电气工程及其自动化专业学生课堂与实验教学。展开更多
文摘由于开关器件故障是有源中性点箝位(active neutral point clamped,ANPC)三电平逆变器故障的主要类型,快速定位故障器件对提升ANPC三电平逆变器的可靠性具有重要意义。针对ANPC三电平逆变器开关器件开路故障,从传播路径的角度分析了不同调制算法下开关器件故障对输出电流的影响以及输出电流与负载侧电压的相位差对故障电流波形的影响。以三相输出电流作为故障特征量,提出一种基于切换调制策略的ANPC三电平逆变器开路故障诊断方法。首先采用电流平均值法先对故障开关器件的大致范围进行判定,然后切换调制策略以实现故障器件的精确定位。最后,通过仿真与实验验证了该方法可以在1个基波周期内实现故障定位,具有检测速度快、抗干扰能力强的优点,且无需额外增加用于故障检测的传感器。
文摘针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目标构造FCS-MPC代价函数,并且根据系统的输入-状态稳定原理和事件触发控制的思想设计并网电流误差的事件触发条件和阈值,以减少逆变器稳定运行时的冗余开关操作,提高能量变换效率。MATLAB/Simulink仿真实验与硬件在环实验结果表明,所提出的控制策略能够保证并网逆变器稳定工作时输出电流质量前提下有效降低开关频率,设计的硬件在环实验系统可以被应用于电气工程及其自动化专业学生课堂与实验教学。
