一種用于檢測變流器工作狀態(tài)的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子技術領域，具體地說，涉及一種用于檢測變流器工作狀態(tài)的 方法。
【背景技術】
[0002] 風力發(fā)電作為一種不污染、利用可再生資源的環(huán)保型發(fā)電方式，已成為最具發(fā)展 潛力的可再生能源技術之一。風力發(fā)電已成為世界各國競相發(fā)展的熱點和重點，市場前景 廣闊。然而，隨著風電力電機組數(shù)量的增多以及容量的增加，風機質量問題也日益凸顯。作 為風機大腦的變流器的質量和可靠性更加受到廣大風電業(yè)主、相關技術研發(fā)人員重視。
[0003] 目前，在變流器某個橋臂上管、下管或整個橋臂的IGBT失效、損壞或者IGBT驅動 信號丟失后，變流器通常依然可以正常工作。然而，如果不及時檢測出IGBT失效、損壞或者 IGBT驅動信號丟失，將會導致其它相的IGBT或上橋臂、下橋臂長時間疲勞工作，甚至會導 致最后整個變流器IGBT的損壞。
[0004] 然而，在現(xiàn)有技術中，并未出現(xiàn)能夠有效檢測出變流器某個橋臂上管、下管或整個 橋臂的IGBT失效、損壞或者IGBT驅動信號丟失故障的設備。

【發(fā)明內容】

[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于檢測變流器工作狀態(tài)的方法，所述方法 包括：
[0006] 機側變流器輸出電流的有效值確定步驟，根據(jù)電機轉速，確定機側變流器各相輸 出電流的有效值；
[0007] 變流器工作狀態(tài)確定步驟，根據(jù)所述機側變流器各相輸出電流的有效值，確定所 述變流器的工作狀態(tài)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述機側變流器輸出電流的有效值確定步驟包括：
[0009] 根據(jù)電機轉速，確定電機轉差；
[0010] 根據(jù)所述電機轉差確定轉子電流有效值計算參數(shù)；
[0011] 根據(jù)機側變流器輸出相電流和所述轉子電流有效值計算參數(shù)，確定所述機側變流 器各相輸出電流的有效值。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)如下表達式計算所述電機轉差：
[0013]
[0014] 其中，s表示電機轉差，g2表示電機同步轉速，g:表示電機轉速，fabs表示取絕對 值函數(shù)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)如下表達式計算所述轉子電流有效值計算參數(shù)：
[0016]
[0017] 其中，g4表示轉子電流有效值計算參數(shù)，s表示電機轉差，g3表示初始化參數(shù)。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)如下表達式計算所述機側變流器各相輸出電流的 有效值：
[0019] g5_i=grsj+di^Ii-g' 5_i)*g4
[0020] 其中，g51表示機側變流器第一相輸出電流的有效值的平方，g' 51表示前一計 算周期所得到的機側變流器第一相輸出電流的有效值的平方，Ii表示機側變流器輸出相電 流，g4表示轉子電流有效值計算參數(shù)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述變流器工作狀態(tài)確定步驟包括：
[0022] 判斷以下所列判斷條件是否成立：
[0023] 機側變流器第一相輸出電流的有效值的平方與機側變流器第二相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第一預設閾值；
[0024] 機側變流器第一相輸出電流的有效值的平方與機側變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第二預設閾值；
[0025] 機側變流器第二相輸出電流的有效值的平方與機側變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第三預設閾值；
[0026] 如果以上判斷條件中至少存在一項成立，則判斷所述變流器的存在故障。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一預設閾值、第二預設閾值和第三預設閾值相 等。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括：
[0029] 網(wǎng)側變流器輸出電流的有效值確定步驟，根據(jù)網(wǎng)側變流器輸出電流，計算所述網(wǎng) 側變流器各相輸出電流的有效值。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述變流器工作狀態(tài)確定步驟中，
[0031] 還結合所述網(wǎng)側變流器各相輸出電流的有效值和機側變流器各相輸出電流的有 效值，確定所述變流器的工作狀態(tài)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述變流器工作狀態(tài)確定步驟中，
[0033] 還判斷以下所列判斷條件是否成立：
[0034] 網(wǎng)側變流器第一相輸出電流的有效值的平方與網(wǎng)側變流器第二相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第四預設閾值；
[0035] 網(wǎng)側變流器第一相輸出電流的有效值的平方與網(wǎng)側變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第五預設閾值；
[0036] 網(wǎng)側變流器第二相輸出電流的有效值的平方與網(wǎng)側變流器第三相輸出電流的有 效值的平方的差值大于第六預設閾值；
[0037] 如果以上判斷條件中至少存在一項成立，則判斷所述變流器的存在故障。
[0038] 本發(fā)明所提供的變流器工作狀態(tài)檢測方法能夠有效的將變流器橋臂上管IGBT、下 管IGBT或正橋臂的IGBT失效、損壞或者IGBT驅動信號丟失的狀態(tài)及時檢測出來，從而使 得變流器能夠及時停止工作，保證了變流器以及相關器件和電路不被進一步損壞。
[0039] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利 要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0040] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要的附圖做簡單的介紹：
[0041] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的檢測變流器工作狀態(tài)的流程圖；
[0042]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的確定機側變流器各相輸出電流的有效值的流程 圖；
[0043] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的判斷變流器是否存在故障的邏輯關系圖。
【具體實施方式】
[0044] 以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用 技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明 的是，只要不構成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合， 所形成的技術方案均在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0045] 同時，在以下說明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細節(jié)，以提供對本發(fā)明實 施例的徹底理解。然而，對本領域的技術人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以不用這里的具 體細節(jié)或者所描述的特定方式來實施。
[0046] 針對現(xiàn)有的檢測變流器工作狀態(tài)的方法在變流器某個橋臂上管、下管或整個橋臂 的IGBT失效、損壞或者IGBT驅動信號丟失后無法及時檢測得到上述故障的問題，本實施例 所通過的方法利用發(fā)電機組的機側變流器輸出電流有效值和網(wǎng)測變流器輸出電流有效值 來實現(xiàn)對上述故障的檢測。
[0047] 圖1示出了本實施例所提供的檢測變流器工作狀態(tài)的方法的流程圖。
[0048] 如圖1所示，本實施例所提供的方法在步驟S101中根據(jù)網(wǎng)側變流器輸出電流，確 定出網(wǎng)側變流器輸出電流的有效值。具體地，網(wǎng)側變流器輸出電流的頻率不變（例如為 50Hz)，網(wǎng)側變流器的各相輸出電流為正弦波。而對于正弦波y(t)來說，存在：
[0049]
)
[0050] 其中，A"表示正弦波y⑴的振幅。
[0051] 本實施例中，利用低通濾波器來濾除該正弦波的2倍頻以上的諧波，從而得到直 2A 流分量將該直流分量加入比例環(huán)節(jié)即可得到正弦波的有效值。因此利用上述方法，本n 實施例所提供的方法在步驟S101中可以根據(jù)網(wǎng)側變流器輸出電流，確定出網(wǎng)側變流器輸 出電流的有效值。
[0052] 由于機側變流器輸出電流的頻率是隨電機轉速變化而變化的，因此，利用表達式 (1)將很難計算出機側變流器輸出電流的有效值。針對這種情況，本實施例所提供的方法在 機側變流器輸出電流的有效值確定步驟S102中，根據(jù)電機轉速，來確定機側變流器各相輸 出電流的有效值。
[0053] 圖2示出了本實施例中確定機側變流器各相輸出電流的有效值的具體流程圖。
[0054] 如圖2所示，本實施例中，在確定機側變流器各相輸出電流的有效值時，首先在步 驟S201中根據(jù)電機轉速，確定電機轉差。具體地，本實施例中，根據(jù)如下表達式計算電機轉 差：
[0055]
[0056]其中，s表示電機轉差，g2表示電機同步轉速，g廣示電機轉速，fabs表示取絕對 值函數(shù)。
[0057] 得到電機轉差s后，在步驟S202中根據(jù)電機轉差確定轉子電流有效值計算參數(shù) g4。具體地，本實施例中，根據(jù)如下表達式計算轉子電流有效值計算參數(shù)g4:
[0058] g,=~^g： C3) 'V
[0059] 其中，83表示初始化參數(shù)。本實施例中，初始化參數(shù)g3的取值為0.1。
[0060] 在步驟S203中，根據(jù)機側變流器輸出相電流