[发明专利]具有接地故障检测功能的功率变流装置以及故障检测方法

权利要求书

1.一种应用于功率变流装置的接地故障检测方法，所述功率变流装置包括整流电路、母线电容、逆变电路；其中所述整流电路电性耦接于开关组件 ，所述开关组件电性耦接于电网，所述母线电容电性耦接于所述整流电路与所述逆变电路之间，所述逆变电路的交流相电性耦接于电机，所述逆变电路的交流相包括第一相、第二相和第三相，所述功率变流器装置还包括电压传感器和控制器，所述电压传感器的输入端电性耦接于所述逆变电路的交流相，所述电压传感器的输出端连接于所述控制器；所述电压传感器包括分压电路、差分电路以及AD转换电路，所述分压电路分别连接于所述第一相、所述第二相和所述第三相其中两者，所述AD转换电路连接于所述差分电路；

所述方法包括：

通过所述电压传感器的所述分压电路分别测量第一电压和第二电压，并输出第一分压电压和第二分压电压；

通过所述电压传感器的所述差分电路接收所述第一分压电压和第二分压电压，并对所述第一分压电压和所述第二分压电压进行共模噪音抑制处理，分别输出第一差分电压信号和第二差分电压信号；

通过所述电压传感器的所述AD转换电路接收并将所述第一差分电压信号和所述第二差分电压信号进行数字编码，输出第一数字电压信号和第二数字电压信号；

通过所述控制器接收所述第一数字电压信号和所述第二数字电压信号，根据所述第一数字电压信号和所述第二数字电压信号提取对应的所述第一电压的特征量和所述第二电压的特征量，所述第一电压的特征量包括所述第一电压的平均值或有效值，所述第二电压的特征量包括所述第二电压的平均值或有效值；并且根据所述第一电压的特征量和所述第二电压的特征量来判断所述功率变流装置的接地故障的类型以及定位接地故障的位置；以及当判断所述功率变流装置发生接地故障时，对所述功率变流装置进行关机处理。

2.如权利要求1所述的方法，其中，通过所述控制器接收所述第一数字电压信号和所述第二数字电压信号，根据所述第一数字电压信号和所述第二数字电压信号分别提取对应的所述第一电压的特征量和所述第二电压的特征量包括：

通过所述控制器对所述第一数字电压信号进行平均值计算以获取所述第一电压的平均值；或者通过所述控制器对所述第一数字电压信号进行均方根计算以获取所述第一电压的有效值，以及

通过所述控制器对所述第二数字电压信号进行平均值计算以获取所述第二电压的平均值；或者通过所述控制器对所述第二数字电压信号进行均方根计算以获取所述第二电压的有效值。

3.如权利要求2所述的方法，其中，根据所述第一电压的特征量和所述第二电压的特征量判断所述功率变流装置的接地故障的类型以及定位接地故障的位置包括：

根据所述第一电压的有效值和所述第二电压的有效值来判断并定位交流接地故障的位置；或者根据所述第一电压的平均值和所述第二电压的平均值来判断并定位直流接地故障的位置。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述分压电路分别连接于所述第一相和所述第三相，且根据所述第一电压的所述有效值和所述第二电压的有效值来判断并定位交流接地故障的位置包括：

当所述第一电压的有效值小于第一预设值，并且所述第二电压的有效值大于第二预设值，则判断并定位为所述逆变电路的所述第一相发生了交流接地故障；

或者当所述第一电压的有效值大于所述第二预设值，并且所述第二电压的有效值大于所述第二预设值，则判断并定位为所述逆变电路的所述第二相发生了交流接地故障；

或者当所述第一电压的有效值大于所述第二预设值，并且所述第二电压的有效值小于所述第一预设值，则判断并定位为所述逆变电路的所述第三相发生了交流接地故障。

5.如权利要求3所述的方法，其中，根据所述第一电压的平均值和所述第二电压的平均值来判断并定位直流接地故障的位置包括：

当所述第一电压的平均值和所述第二电压的平均值都小于第三预设值时，判断并定位为所述母线电容的正端发生了直流接地故障；

或者当所述第一电压的平均值和所述第二电压的平均值都大于第四预设值时，判断并定位为所述母线电容的负端发生了直流接地故障。

6.如权利要求1所述的方法，还包括通过该控制器输出跳闸信号，以断开所述开关组。