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三相电压源逆变器容错技术综述资料说明

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标签:发电机(495)逆变器(1086)转换器(2538)电容器(1227)

  在电机驱动、柔性动力传输以及最近与电网相连的可再生能源发电机组中发挥着关键作用。因此,逆变器的可用性和可靠性变得越来越重要。在逆变器早期故障检测之后,补救措施可以延长逆变器的正常运行,并且在某些情况下降低系统的额定值,以防止意外停机。补救措施通常包含硬件和软件重新配置的组合。本文的主要目的是对现有的三相、二电平和多电平逆变器的容错(补救)技术进行有益的研究。

  保持逆变器的健康为实现工业过程和能源系统的更高可靠性、生存性和生产率提供了基础。这些指标可以通过以下方式实现:使用更高额定值的组件;以及使可重新配置的结构能够承受内部故障。第二种选择,即容错逆变器,是大功率应用的逻辑选择。传统上,容错设计已经应用于设备和系统中,其中操作的连续性是一个关键特性。对电机和驱动器的故障诊断进行了大量的研究,其中一些专门研究了半导体器件和逆变器的故障诊断,逆变器停机的主要原因是电解电容器和半导体故障,半导体开关故障可分为开路故障。UIT故障、短路故障和间歇性门失火故障。根据故障的性质,即半导体开关的闭合或断开,逆变器故障可以检测为直流总线(+或−)对地短路、直流总线电容器组短路、相位开路和线路或线路接地。短路故障。在采取纠正措施之前,需要进行故障诊断,为了成功采取补救措施,第一个挑战是尽量缩短故障诊断的处理时间。特别是对于逆变器支路短路(击穿)故障,为了保护芯片,检测和隔离动作应在不到10微秒的时间内完成。一种有效的容错技术也提供了故障位置的知识。因此,故障检测和容错是两个级联过程。然而,本次调查的重点是补救技术,包括硬件和软件重新配置的组合。

  第一个容错转换器可以追溯到1988年,当时它被用于无刷直流驱动器,但1991年提出了在传统的两电平三相逆变器拓扑中实现第四个支路的概念,随后出现了冗余状态,提供了在多电平逆变器发生故障后继续运行的可能性。1995年的五级转换器。然而,仅仅在过去的12年里,逆变器的容错技术才有了显著的发展。本次调查的重点主要是2000年至2012年出版的档案期刊,其中讨论了两级和多级逆变器的容错技术。作为故障容限调查的介绍,第二节简要介绍了逆变器的故障诊断技术。第三节和第四节分别介绍了双电平和多电平逆变器的容错策略。

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