基于五電平NPC的IGBT開路故障診斷方法

莊茂東，高愛杰

1.國網(wǎng)宿州供電公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所，安徽宿州，234000；2.中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，江蘇徐州，221008；

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基于五電平NPC的IGBT開路故障診斷方法

莊茂東1，高愛杰2

1.國網(wǎng)宿州供電公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所，安徽宿州，234000；2.中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，江蘇徐州，221008；

以五電平NPC變換器為研究對象，對變換器中IGBT發(fā)生開路故障時(shí)的故障特征進(jìn)行了研究，分別對變換器在正常工作時(shí)和存在故障時(shí)相電壓與門極信號之間的變化關(guān)系情況進(jìn)行分析，建立了一種基于相電壓的積分算法，并根據(jù)此積分算法提出了故障診斷和定位的方法。最后，在Matlab/Simulink中建立五電平NPC逆變器的仿真模型，通過仿真對本文所提出方法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，該方法能準(zhǔn)確地檢測到故障的位置。

NPC；IGBT開路；相電壓積分

近年來，由于電力電子技術(shù)飛速發(fā)展，節(jié)能減排、智能電網(wǎng)這樣的字眼頻繁地出現(xiàn)在人們的生活中，隨之而來的是對各種大功率開關(guān)器件的需求日益增大。然而，由于開關(guān)器件制造工藝存在局限性，大功率開關(guān)器件的功率處理能力和開關(guān)頻率之間往往存在極大的矛盾，多電平變換器無疑是解決此矛盾最好的選擇。然而，多電平變換器系統(tǒng)的可靠性隨著開關(guān)器件數(shù)量的增多而降低，另外，周圍環(huán)境如電磁容易對變換器造成損壞，進(jìn)而使得功率開關(guān)器件可靠性降低，使用時(shí)存在潛在故障[1]。功率器件短路故障已有眾多學(xué)者提出相應(yīng)的對策[2]。……