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申请/专利权人：武汉大学;国网天津市电力公司

摘要：本发明公开了一种三电平整流器中功率开关器件开路故障的诊断方法，属于电力电子设备故障诊断技术领域，利用基于开关状态的电压和基于故障假设的电压之间的差，即三相平均电压偏差作为诊断变量，结合归一化和累加操作，实现了对三电平整流器内开关管高准确性和可靠性的开路故障诊断。设计了一种考虑直流侧电压不平衡和随整流器电流水平及调值比自动调节的诊断阈值，确保了诊断方法在整流器系统不同运行状态下的鲁棒性。上述诊断变量和阈值的获得无需复杂的计算、精确的系统建模和系统参数，并且不需要额外的传感器。因此该诊断方法具有诊断时间短、诊断成本低、不依赖于系统模型和参数的优点。

主权项：1.一种基于故障假设的三电平整流器内开关管开路故障诊断方法，其特征在于，包括：1从整流器系统中获取并计算诊断所需的信号和变量，包括：x相即a,b,c三相的网侧交流电压的相位θx和开关周期平均值Ex，x相交流电流的开关周期平均值Ix，整流器的直流侧上下电容电压的开关周期平均值Vdc1和Vdc2，x相外开关Sx1和Sx4的开关信号占空比Dx1和Dx4，控制器输出的x相参考电压及dq坐标系下的参考电流Idr和Iqr，其中，开关周期平均值指的是前后两个采样时刻信号采样值的平均值；2基于开关周期平均值Ex、x相交流电流的开关周期平均值Ix、整流器的直流侧上下电容电压的开关周期平均值Vdc1和Vdc2、x相外开关Sx1和Sx4的开关信号占空比Dx1和Dx4及控制器输出的x相参考电压计算x相即a,b,c三相的平均开关模型下的期望极电压计算x相假设内开关管Sx2和Sx3存在开路故障时的预测极电压计算两者的偏差值k表示采样时刻；3基于整流器的直流侧上下电容电压的开关周期平均值Vdc1和Vdc2，用整流器直流侧电压对变量ΔVxo[k]进行归一化，得到变量ΔVxo_n[k]；4对归一化后的变量ΔVxo_n[k]在每半个电流周期内进行累加计算，得到最终诊断变量ΔVxo_sum[k]；5考虑直流侧电压不平衡，计算随系统电流幅值及调值比自动调节的诊断阈值THx[k]；6根据诊断变量ΔVxo_sum[k]和诊断阈值THx[k]对内开关管故障进行识别和定位；由得到x相平均开关模型下的期望极电压由得到x相假设内开关管Sx2和Sx3存在开路故障时的预测极电压其中，h为电流阈值。

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