← 返回
载波移相调制级联全桥NPC逆变器的并行开路故障诊断方法
A Parallel Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Carrier Phase-Shifted Modulated Cascaded Full-Bridge NPC Inverters
| 作者 | 魏新伟 · 杨玉岗 · 张扬 · 王磊 · 任春光 · 陶万宇 · 郭新宇 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年9月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 9 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 功率模块 故障诊断 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 并行开路故障诊断 载波移相调制逆变器 故障检测 故障定位 实验验证 |
版本:
针对串行诊断方法导致算法复杂度与诊断时间累积的问题，提出一种适用于载波移相调制级联全桥中点钳位逆变器的并行开路故障诊断方法，可实现各子模块内多故障器件的独立在线诊断，且诊断复杂度与时间不随子模块数量增加而变化。通过分析正常与故障工况下子模块电容电压的动态变化与发散趋势，建立电压偏差与故障器件的对应关系，结合输出电流与电压偏差实现故障检测与初步定位。考虑电容参数差异及直流电压低频波动，精确提取电压异常变化，并采用假设验证法计算候选器件引起的电压偏差，通过比对实现精确定位。实验在三模块样机上验证了该方法的有效性与可行性。
针对串行方法易造成算法复杂度和诊断时间的累积问题,提出一种适用于载波移相调制级联全桥中点钳位逆变器的并行开路故障诊断方法,可实现不同子模块内多个故障器件的独立在线诊断,其复杂度与诊断时间随子模块数增加维持不变.分析并对比正常与故障工况下子模块电容电压变化与发散趋势,总结电压异常偏差与故障器件的对应关系,根据输出电流与电压偏差实现故障检测,同时缩小故障定位范围.考虑容值差异与直流电压低频波动,推导电压异常变化高精度提取,采用假设、验证方法计算待定器件引起的电压偏差,与提取结果对比后实现故障定位.最后,在包含3个子模块的实验样机上验证所提方法的可行性和有效性.
S
SunView 深度解读
该并行故障诊断技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。级联全桥NPC拓扑广泛应用于阳光电源中高压储能产品，传统串行诊断方法在多模块系统中存在诊断时间累积问题，影响系统可用性。该方法通过电容电压偏差分析实现各子模块的独立并行诊断，诊断复杂度不随模块数增加而变化，可显著缩短故障定位时间，提升系统可靠性。结合iSolarCloud智能运维平台，该技术可实现功率模块的在线监测与预测性维护，减少非计划停机时间，特别适用于大规模级联储能系统的智能诊断需求，为阳光电源功率模块健康管理提供技术支撑。