三个并联电压源换流器的故障诊断MATLAB仿真设计VIP专享

三个并联电压源换流器的故障诊断 MATLAB 仿真(本文只是初步尝试性验证仿真，仅供参考)这个系统是用于风力发电中三并联变流器开关器件故障检测的。通过对变流器的三相电流检测分析来推测出放生故障的开关器件。先介绍一下三并联变流器风力发电系统的电路拓扑结构，如以下图所示：最左侧是一个连接风轮叶片的永磁同步发电机，风机发出的电能通过三个并联的三相整流桥整流，整流后的直流电经过三个并联的三相逆变桥变换成沟通电，再经过 LCL 滤波接入三相电网。整个系统中处于重要位置的是变流器环节，因此对其故障检测显得尤为重要。一般变流器故障分为三类：1，直流侧电容故障。2，传感器故障。3，开关器件故障。而在这些故障中开关器件的故障是最主要的。开关器件的故障分为两类：短路故障和开路故障。发生短路故障的原因可能是系统的外部因素造成的，也可能是开关器件的损毁造成的。假如发生短路故障，其他的开关器件，直流侧电容和发电机可能会被异常的过电流毁坏。开路故障的原因可能是门极驱动故障或者 IGBT 门极损坏。这时电流将失去平衡，产生涟漪波纹。假如系统继续运行，则发电机或者负载会因为噪声和震动出现问题。因此监测开关器件的故障和识别出故障的器件将变得至关重要。传统的故障检测方法：1，基于模型的方法（需要精确的系统模型）。2，基于信号的方法（需要附加传感器来检测电流或电压信号）。本文提出的能够通过检测三相电流来识别开关器件的开路故障。而且这些电流是已经被检测出来的，用于控制变流器。换言之，不必安装额外的电压和电流传感器。检测到三相电流后对其进行 abc to dq0 的坐标系变换，公式如下所示：在 d-q 坐标系中基于开关器件不同的状态电流矢量在坐标平面上呈现出特别的形状。电流矢量假如呈圆形则说明所有的开关器件都没有出现开路故障。相反，假如一个开关器件发生故障，电流矢量就会呈现出不同于原来状态的特别形式。而且，图形的形状取决于发生故障的开关器件，即特定的故障组合对应特定的图形形状。假如电流矢量呈半圆形，则六个开关器件中有一个正处于开路故障。此外，电流矢量会有一个不同的矢量角根据不同的开关器件发生故障。假如有两个开关发生开路故障，则电流矢量呈扇形或者线性，同时也会有不同的矢量角和分布角。继而得出结论：图形形状，电流矢量角和分布角是检测故障开关器件的可靠指标。这种方法可以应用于三并联变流器系统中。检测参数的定义和计算1，面积2，矢量角：水平坐标...