本文關(guān)鍵詞： NPC三電平逆變器 MLD模型 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 故障診斷　出處：《新疆大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文對處于風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)核心部位的并網(wǎng)逆變器進(jìn)行研究分析,從三電平逆變器結(jié)構(gòu)拓?fù)浼捌涔ぷ髟沓霭l(fā),以二極管鉗位型(NPC)三電平逆變器為對象,深入分析各橋路IGBT導(dǎo)通邏輯與輸出端電壓、電流之間的相互關(guān)系。針對同一相上橋臂(下橋臂)處于中間部位的IGBT單管故障和上橋臂(下橋臂)兩個(gè)IGBT同時(shí)故障時(shí)兩種故障模式的輸出電壓、電流波形相同情況;同時(shí)針對驅(qū)動(dòng)失效或器件自身斷路兩種原因?qū)е碌拈_路故障輸出特征相同情況,提出一種對IGBT故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位并判定導(dǎo)致其故障發(fā)生原因的方法。構(gòu)建三電平逆變器的MLD(Mixed Logical Dynamic)模型,并且在Simulink中,對其進(jìn)行有效性驗(yàn)證。為了能準(zhǔn)確診斷出故障并定位失效驅(qū)動(dòng)部位,對逆變器的MLD模型表達(dá)式進(jìn)行等效變換,得到逆變器的DMLD(Diagnosis Mixed Logical Dynamic)模型,使其正常工作時(shí)輸出電壓電流與仿真相同,故障情況下輸出與仿真不同,用來有效定位失效脈沖。其次,以DMLD模型和實(shí)際仿真模型二者輸出的線電流殘差為故障信號源,以殘差最大值Max、最小值Min、Add=Max+Min和App=Max-Min作為IGBT觸發(fā)脈沖失效的特征表述。利用FFT(Fast Fourier Transformation)分析鉗位二極管兩端鉗位電壓的諧波含量,以1次、2次、4次和6次諧波含量作為器件斷路診斷的有效特征。并將兩種特征重新組合,生成新的同時(shí)包含觸發(fā)失效狀態(tài)和器件狀態(tài)的特征集。以三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),識(shí)別故障特征集,結(jié)果表明本文提出的故障診斷辦法真實(shí)有效。
[Abstract]:In this paper, the grid-connected inverter in the core of wind power system is studied and analyzed. Based on the structure topology and working principle of three-level inverter, the diode clamped NPC-three-level inverter is taken as the object. The IGBT conduction logic and output voltage of each bridge are analyzed in depth. The relationship between current. The output voltage of two fault modes when the upper arm (lower arm) is in the middle part of IGBT fault and the upper arm (lower arm) of two IGBT faults simultaneously. The current waveform is the same; At the same time, the output characteristics of the open-circuit fault caused by the driving failure or the device's own broken circuit are the same. This paper presents a method to locate IGBT fault accurately and determine the cause of the fault. The MLD(Mixed Logical dynamic of Three-level Inverter is constructed. Model. In order to accurately diagnose the fault and locate the failure driving position, the MLD model expression of the inverter is equivalent transformed. The DMLD(Diagnosis Mixed Logical dynamic model of the inverter is obtained, and the output voltage and current of the inverter are the same as those of the simulation. The fault output is different from the simulation, which is used to locate the failure pulse effectively. Secondly, the line current residuals of the DMLD model and the actual simulation model are used as the fault signal source, and the maximum residual Max is used as the fault signal source. Minimum Min. Add=Max Min and App=Max-Min are used as characteristic expressions of IGBT trigger pulse failure. The harmonic content of clamping voltage at both ends of clamping diode is analyzed by Fast Fourier transformation. The harmonic content of the first and second times and the sixth harmonic are taken as the effective characteristics of the device open circuit diagnosis, and the two characteristics are recombined. A new feature set including trigger failure state and device state is generated and the fault feature set is identified by using three-layer BP neural network. The results show that the fault diagnosis method proposed in this paper is true and effective.
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1455182