[发明专利]一种UPS系统中电压源型逆变器开路故障诊断方法

权利要求书

1.一种UPS系统中电压源型逆变器的开路故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

获取诊断参数，对所述诊断参数进行处理和转换，获取偏差信号和归一化的电流平均值；

通过所述偏差信号判断电压源型逆变器的运行状况和是否在运行期间存在异常行为；

若判断所述电压源型逆变器存在异常行为时，基于所述归一化的电流平均值判断所述电压源型逆变器中哪一个开关管发生异常。

2.根据权利要求1所述的开路故障诊断方法，其特征在于，所述诊断参数为相电流。

3.根据权利要求2所述的开路故障诊断方法，其特征在于，所述电压源型逆变器工作正常时，并且三相平衡，则三相输出的相电流定义为：

当三相输出相电流的幅值和相角发生变化时，利用帕克矢量的模对相电流进行归一化处理，即定义为：

其中，i_d和i_q是帕克矢量的组成部分，因此，则有：

则定义相电流归一化的结果为：

其中，i_a,i_b和i_c是三相输出的相电流；表示为矢量模；I_m表示相电流最大值，ω_s代表电流频率，表示初相角；i_nN为归一化相电流；i_aN，i_bN和i_cN分别表示三相线输出点N的电流。

4.根据权利要求3所述的开路故障诊断方法，其特征在于，所述相电流归一化的结果与相电流幅值无关，则可获得归一化后相电流的绝对平均值作为归一化的电流平均值；

其中，归一化后相电流的绝对平均值为：

在三相平衡的条件下，＜|i_nN|＞的值应是常数，即：

通过计算＜|i_nN|＞^*和＜|i_nN|＞的差，即可获得偏差信号e_n，即：

其中，＜|i_nN|＞为归一化后相电流的绝对平均值；e_n为偏差信号。

5.根据权利要求1所述的开路故障诊断方法，其特征在于，所述通过所述偏差信号判断电压源型逆变器的运行状况和是否在运行期间存在异常行为，包括：

通过判断所述偏差信号曲线是否偏离坐标轴来确认所述电压源型逆变器的运行状况和是否在运行期间存在异常行为；

当所述偏差信号曲线偏离坐标轴时，则所述电压源型逆变器的运行存在异常；反之，所述电压源型逆变器的运行正常。

6.根据权利要求1所述的开路故障诊断方法，其特征在于，所述基于所述归一化的电流平均值判断所述电压源型逆变器中哪一个开关管发生异常，包括：

选择E_n1和E_n2作为偏差信号的阈值，M_n2作为归一化后相电流的绝对平均值的阈值；

则，诊断结果可以表示如下：

其中，E_n1是单相单开关开路故障发生的标志，E_n2是单相开路故障的标志，同时，<i_nN>属于哪个区间由M_n1决定，即M_n1可以表示发生开路故障的开关管数量。