三相電壓源逆變器容錯技術(shù)綜述資料說明

　　逆變器在電機驅(qū)動、柔性動力傳輸以及最近與電網(wǎng)相連的可再生能源發(fā)電機組中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。因此，逆變器的可用性和可靠性變得越來越重要。在逆變器早期故障檢測之后，補救措施可以延長逆變器的正常運行，并且在某些情況下降低系統(tǒng)的額定值，以防止意外停機。補救措施通常包含硬件和軟件重新配置的組合。本文的主要目的是對現(xiàn)有的三相、二電平和多電平逆變器的容錯（補救）技術(shù)進(jìn)行有益的研究。

　　保持逆變器的健康為實現(xiàn)工業(yè)過程和能源系統(tǒng)的更高可靠性、生存性和生產(chǎn)率提供了基礎(chǔ)。這些指標(biāo)可以通過以下方式實現(xiàn)：使用更高額定值的組件；以及使可重新配置的結(jié)構(gòu)能夠承受內(nèi)部故障。第二種選擇，即容錯逆變器，是大功率應(yīng)用的邏輯選擇。傳統(tǒng)上，容錯設(shè)計已經(jīng)應(yīng)用于設(shè)備和系統(tǒng)中，其中操作的連續(xù)性是一個關(guān)鍵特性。對電機和驅(qū)動器的故障診斷進(jìn)行了大量的研究，其中一些專門研究了半導(dǎo)體器件和逆變器的故障診斷，逆變器停機的主要原因是電解電容器和半導(dǎo)體故障，半導(dǎo)體開關(guān)故障可分為開路故障。UIT故障、短路故障和間歇性門失火故障。根據(jù)故障的性質(zhì)，即半導(dǎo)體開關(guān)的閉合或斷開，逆變器故障可以檢測為直流總線（+或?）對地短路、直流總線電容器組短路、相位開路和線路或線路接地。短路故障。在采取糾正措施之前，需要進(jìn)行故障診斷，為了成功采取補救措施，第一個挑戰(zhàn)是盡量縮短故障診斷的處理時間。特別是對于逆變器支路短路（擊穿）故障，為了保護(hù)芯片，檢測和隔離動作應(yīng)在不到10微秒的時間內(nèi)完成。一種有效的容錯技術(shù)也提供了故障位置的知識。因此，故障檢測和容錯是兩個級聯(lián)過程。然而，本次調(diào)查的重點是補救技術(shù)，包括硬件和軟件重新配置的組合。

　　第一個容錯轉(zhuǎn)換器可以追溯到1988年，當(dāng)時它被用于無刷直流驅(qū)動器，但1991年提出了在傳統(tǒng)的兩電平三相逆變器拓?fù)渲袑崿F(xiàn)第四個支路的概念，隨后出現(xiàn)了冗余狀態(tài)，提供了在多電平逆變器發(fā)生故障后繼續(xù)運行的可能性。1995年的五級轉(zhuǎn)換器。然而，僅僅在過去的12年里，逆變器的容錯技術(shù)才有了顯著的發(fā)展。本次調(diào)查的重點主要是2000年至2012年出版的檔案期刊，其中討論了兩級和多級逆變器的容錯技術(shù)。作為故障容限調(diào)查的介紹，第二節(jié)簡要介紹了逆變器的故障診斷技術(shù)。第三節(jié)和第四節(jié)分別介紹了雙電平和多電平逆變器的容錯策略。