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公开(公告)号：CN115343656B
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202210883230.1
申请日：2022-07-26
IPC: G01R31/54
Abstract: 本发明公开了一种三电平整流器中功率开关器件开路故障的诊断方法，属于电力电子设备故障诊断技术领域，利用基于开关状态的电压和基于故障假设的电压之间的差，即三相平均电压偏差作为诊断变量，结合归一化和累加操作，实现了对三电平整流器内开关管高准确性和可靠性的开路故障诊断。设计了一种考虑直流侧电压不平衡和随整流器电流水平及调值比自动调节的诊断阈值，确保了诊断方法在整流器系统不同运行状态下的鲁棒性。上述诊断变量和阈值的获得无需复杂的计算、精确的系统建模和系统参数，并且不需要额外的传感器。因此该诊断方法具有诊断时间短、诊断成本低、不依赖于系统模型和参数的优点。
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公开(公告)号：CN114062883B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202111346559.6
申请日：2021-11-15
Applicant: 武汉大学
IPC: G01R31/26
Abstract: 本发明公开了一种基于输出相电压模型的T型三电平逆变器开路故障诊断方法及系统，属于电力电子设备故障诊断技术领域。本发明根据不同假设的故障下的相位电压模型来定位开路故障，无需执行侵入式操作。所建立的输出相电压模型考虑了中性点电压不平衡和时间偏移注入的影响。通过将疑似的开路故障位置输入到该模型，可以得到假设条件下的相位电压矢量和残差。故障诊断可分为两步：首先，在假设系统正常的情况下，利用相应的电压残差矢量来检测故障组；接着，建立两个假设下的相位电压模型来近似真实的模型来定位故障。此外，还总结了电流零域和非零域条件下的故障定位规则，特别是所提出的假设方法具有正确性验证能力，从而避免了误诊断。
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公开(公告)号：CN114167303A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111584621.5
申请日：2021-12-23
Applicant: 武汉大学
IPC: G01R31/40
Abstract: 本发明公开了一种三相三电平整流器功率开关器件开路故障诊断方法，利用相间极电压残差实现故障诊断，采用量化计算法并加入直流侧电容电压不平衡因子对归一化相间极电压的残差计算方法实现改进，以减小计算误差，提高诊断的可靠性。分别对单功率开关故障诊断、双功率开关故障诊断和同桥臂内外功率开关故障区分设计了不同的故障注入策略，以减小已知或未知故障对诊断的影响、提高诊断的准确性和效率。在故障注入期间，通过计算基于相间极电压残差的故障指示变量来完成故障定位。本发明提出的诊断方法能够实现三相三电平整流器中所有功率开关器件的开路故障诊断，诊断成本低，且具有准确性高和诊断时间短的优势。
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公开(公告)号：CN113933701B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202111346483.7
申请日：2021-11-15
Applicant: 武汉大学
IPC: G01R31/327 , G01R31/54 , G01R31/56 , G01R19/175
Abstract: 本发明公开了一种基于瞬时电流畸变的多功率因数下IGBT开路故障诊断方法及系统，属于电力电子设备故障诊断技术领域。不同功率因数下T型三电平逆变器的开路故障可能引起相似的电流畸变特征，从而难以准确故障定位。本发明提出了一种并网下的T型三电平逆变器开路故障诊断方法，能够分层诊断开路故障；根据不同功率因数下电流畸变的相似性分析，可将某相中的四个开关管分成两组；通过故障下电流零域所出现的半周期来实现组级故障诊断；随后，通过特定开关信号注入实现设备级故障诊断。本发明能够在不增加额外硬件电路的情况下，实现T型三电平逆变器的开路故障诊断，具有实用性强、实现简单的优点。
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公开(公告)号：CN113219315B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110522390.9
申请日：2021-05-13
Applicant: 武汉大学
IPC: G01R31/26
Abstract: 本发明公开了一种基于结温归一化的逆变器IGBT键合线老化在线监测方法及系统，属于电力电子设备核心器件可靠性领域，包括：结合IGBT键合线的老化机理，建立老化模型；选择老化及结温的特征参数，结合老化模型推导特征识别式，并对逆变器IGBT模块进行参数识别；基于新型的集射极饱和压降Vce_on采样电路，提出了一种在线监测逆变器IGBT键合线老化的方法；该采样电路可以捕获Vce_on随集电极电流Ic而变化的全周期波形，从而获得老化及结温的特征参数以进行状态监测；通过结温归一化可以消除结温对于状态监测的干扰；最终，对比IGBT老化指标与老化阈值实时判断老化状态，并据此触发逆变器IGBT失效预警。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112444759B
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202011245559.2
申请日：2020-11-10
Applicant: 武汉大学
IPC: G01R31/54 , G01R31/327 , G01R19/165
Abstract: 本发明公开了一种三相三电平整流器的故障诊断方法及系统，属于电力电子设备故障诊断技术领域，目的是实现对其功率开关器件开路故障的识别与定位。本发明采用相间极电压的期望值和实际值的偏差作为诊断变量，采用一种筛选计算方法对诊断变量进行计算，进而减小了计算误差，保证了诊断的准确性。计算该诊断变量只需要整流器控制系统内已有的电压电流信号，因此无需增加额外硬件即可实现低成本的故障诊断。针对不同的故障特征段采用不同的电压阈值，并根据直流侧电压实时更新电压阈值，提高诊断速度的同时，又能确保较高的鲁棒性。采用一种诊断结果核验的方法扩展了可诊断的故障类型数量，使本发明可以实现对整流器中所有功率开关器件的故障诊断。
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公开(公告)号：CN114167303B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202111584621.5
申请日：2021-12-23
Applicant: 武汉大学
IPC: G01R31/40
Abstract: 本发明公开了一种三相三电平整流器功率开关器件开路故障诊断方法，利用相间极电压残差实现故障诊断，采用量化计算法并加入直流侧电容电压不平衡因子对归一化相间极电压的残差计算方法实现改进，以减小计算误差，提高诊断的可靠性。分别对单功率开关故障诊断、双功率开关故障诊断和同桥臂内外功率开关故障区分设计了不同的故障注入策略，以减小已知或未知故障对诊断的影响、提高诊断的准确性和效率。在故障注入期间，通过计算基于相间极电压残差的故障指示变量来完成故障定位。本发明提出的诊断方法能够实现三相三电平整流器中所有功率开关器件的开路故障诊断，诊断成本低，且具有准确性高和诊断时间短的优势。
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公开(公告)号：CN115343656A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210883230.1
申请日：2022-07-26
IPC: G01R31/54
Abstract: 本发明公开了一种三电平整流器中功率开关器件开路故障的诊断方法，属于电力电子设备故障诊断技术领域，利用基于开关状态的电压和基于故障假设的电压之间的差，即三相平均电压偏差作为诊断变量，结合归一化和累加操作，实现了对三电平整流器内开关管高准确性和可靠性的开路故障诊断。设计了一种考虑直流侧电压不平衡和随整流器电流水平及调值比自动调节的诊断阈值，确保了诊断方法在整流器系统不同运行状态下的鲁棒性。上述诊断变量和阈值的获得无需复杂的计算、精确的系统建模和系统参数，并且不需要额外的传感器。因此该诊断方法具有诊断时间短、诊断成本低、不依赖于系统模型和参数的优点。
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公开(公告)号：CN112798982B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202011591686.8
申请日：2020-12-29
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模型的三相变流器功率管开路故障诊断方法及系统，属于电力电子设备故障诊断技术领域，能够在不增加额外硬件的情况下，实现对三相变流器功率管开路故障的快速、准确的诊断。本发明所述故障诊断方式只需要变流器控制系统中已经存在的采样电流电压信号以及驱动信号，具有实现简单的优点。本发明以变流器功率管开路故障后采样电流与估计电流的差值的周期累加值为诊断变量，可以快速准确的完成对故障功率管的诊断，具有较强的实用性。
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公开(公告)号：CN113219315A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110522390.9
申请日：2021-05-13
Applicant: 武汉大学
IPC: G01R31/26
Abstract: 本发明公开了一种基于结温归一化的逆变器IGBT键合线老化在线监测方法及系统，属于电力电子设备核心器件可靠性领域，包括：结合IGBT键合线的老化机理，建立老化模型；选择老化及结温的特征参数，结合老化模型推导特征识别式，并对逆变器IGBT模块进行参数识别；基于新型的集射极饱和压降Vce_on采样电路，提出了一种在线监测逆变器IGBT键合线老化的方法；该采样电路可以捕获Vce_on随集电极电流Ic而变化的全周期波形，从而获得老化及结温的特征参数以进行状态监测；通过结温归一化可以消除结温对于状态监测的干扰；最终，对比IGBT老化指标与老化阈值实时判断老化状态，并据此触发逆变器IGBT失效预警。
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