【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变换器故障检测领域，更具体地，涉及一种三电平fc变换器开路故障检测定位方法。
技术介绍
1、近年来，随着电力电子技术的飞速发展，多电平变换器(mc)因其器件耐压高、效率高、输出谐波低等优点而得到广泛应用。mc有多种拓扑结构，例如级联h桥(chb)转换器、中性点钳位(npc)转换器和飞跨电容器(fc)转换器。其中，fc转换器因其不需要二极管进行钳位且具有更好的中点电压平衡能力而受到广泛关注。
2、对变换器的可靠性要求也在不断提高，变换器故障主要来自开关器件。特别是对于mc来说，开关器件的数量远多于两电平拓扑，这大大增加了故障的概率。开关器件故障分为开路故障(ocf)和短路故障(scf)两种。scf会在短时间内产生较大电流，可以通过去饱和检测等方法及时检测并排除。开关器件的ocf会导致变换器的输出电压畸变。用于fc的ocf检测和定位技术有多种，例如使用神经网络或谐波频谱分析，但它们通常需要大量计算或额外的传感器。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种三电平fc变换器开路故障检测定位方法，包括检测并初步定位故障，通过相电流畸变检测三电平fc变换器的开路故障，并定位特定相位的开关器件；营造定位条件，基于特定开关状态下各相相电流平均值的偏移，对三电平fc转换器故障器件的种类进行判断；精确定位故障，检测反向相电流对判断所述特定开关状态下的电流路径，根据所述电流路径对特定故障开关器件定位。
2、作为本专利技术所述的三电平f
3、作为本专利技术所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法的一种优选方案，其中：在变换器工作状态下，实时检测a相桥臂、b相桥臂及c相桥臂的相电流基波周期平均值。
4、作为本专利技术所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法的一种优选方案，其中：获取三相电流基波周期平均值的检测结果，由于是三相平衡系统，三相电流基波周期平均值之和为0，其数学表达式为：
5、ia_avg+ib_avg+ic_avg＝0
6、其中，ia_avg是a相电流平均值，ib_avg是b相电流平均值，ic_avg是c相电流平均值。
7、作为本专利技术所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法的一种优选方案，其中：基于各相的相电流平均值的偏移，对三电平fc转换器开路故障的检测与初步定位包括；
8、对一个基波周期内检测到的电流进行平均值计算，得到当前时间的各相电流平均值，设定偏移阈值ith，小的偏移阈值灵敏度高，但容易误触发，大的偏移阈值则相反。
9、作为本专利技术所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法的一种优选方案，其中：若其中一相电流平均值超过偏移阈值ith，则判断变换器出现了断路故障，继续判断各相电流平均值的正负，与另外两相正负不同的一相则为故障相；
10、以流出桥臂中点的方向为相电流的正向，若故障相的相电流平均值为正值，则表示其负向电流发生了畸变，该相靠近负母线侧的两个开关器件中发生了故障；
11、若相电流平均值为负值，表示其正向电流发生了畸变，该相靠近正母线侧的两个开关器件中发生了故障。
12、作为本专利技术所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法的一种优选方案，其中：根据初步检测定位结果，通过特定的开关状态指令营造精确定位开路故障的条件，再检测故障相电流与母线电流值的关系判断所述特定开关状态下的电流路径，根据所述电流路径对具体故障开关器件定位包括：
13、若故障相靠近负母线侧的两个开关器件中发生了故障，通过给故障相上桥臂开关器件组关断、下桥臂开关器件组导通状态指令，给正常相上桥臂开关器件组导通、下桥臂开关器件组关断状态指令，在一个基频周期内，故障相电流变为负向，检测直流母线与故障相电流值；
14、若故障相靠近正母线侧的两个开关器件中发生了故障，通过给故障相上桥臂开关器件组导通、下桥臂开关器件组关断状态指令，给正常相上桥臂开关器件组关断、下桥臂开关器件组导通状态指令，在一个基频周期内，故障相电流变为正向，检测直流母线与故障相电流值；
15、若直流母线电流值约等于故障相电流值，则说明两个开关器件中靠近桥臂中点的开关器件发生了开路故障；若直流母线电流值约等于0，则说明两个开关器件中靠近直流母线的开关器件发生了开路故障。
16、综上，本专利技术一种三电平fc变换器开路故障检测定位方法，具有以下
17、有益效果：
18、(1)本方法仅用到了变换器本就需要的相电流传感器及母线电流传感器，无需额外的传感器，结构简单，成本低廉；
19、(2)相比于深度学习等方法，本方法计算量小，操作便捷，无需预训练网络，更易集成至dsp微处理器中。
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1.一种三电平FC变换器开路故障检测定位方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的三电平FC变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：所述三电平FC变换器包括A相桥臂、B相桥臂和C相桥臂，所述A相桥臂、B相桥臂和C相桥臂分别包括四个开关器件和一个飞跨电容。
3.如权利要求2所述的三电平FC变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：在变换器工作状态下，实时检测A相桥臂、B相桥臂及C相桥臂的相电流基波周期平均值。
4.如权利要求3所述的三电平FC变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：获取三相电流基波周期平均值的检测结果，由于是三相平衡系统，三相电流基波周期平均值之和为0，其数学表达式为：
5.如权利要求4所述的三电平FC变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：基于各相的相电流平均值的偏移，对三电平FC转换器开路故障的检测与初步定位包括；
6.如权利要求5所述的三电平FC变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：若其中一相电流平均值超过偏移阈值Ith，则判断变换器出现了断路故障，继续判断各相电流平均值的正负，与另外两相正负不
7.如权利要求1所述的三电平FC变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：根据初步检测定位结果，通过特定的开关状态指令营造精确定位开路故障的条件，再检测故障相电流与母线电流值的关系判断所述特定开关状态下的电流路径，根据所述电流路径对具体故障开关器件定位包括：
...【技术特征摘要】
1.一种三电平fc变换器开路故障检测定位方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：所述三电平fc变换器包括a相桥臂、b相桥臂和c相桥臂，所述a相桥臂、b相桥臂和c相桥臂分别包括四个开关器件和一个飞跨电容。
3.如权利要求2所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：在变换器工作状态下，实时检测a相桥臂、b相桥臂及c相桥臂的相电流基波周期平均值。
4.如权利要求3所述的三电平fc变换器开路故障检测定位方法，其特征在于：获取三相电流基波周期平均值的检测结果，由于是三相平衡系统，三相电流基波周期平均值之和为0，其数学表达式为：
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