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一种基于开关频率统计的mmc子�？檎锒戏椒�
【专利摘要】本发明提供一种基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎㄒ韵虏街瑁杭扑闱疟凵厦扛鲎幽？榈目仄德剩桓菝扛鲎幽？榈目仄德剩竦米幽？榭仄德实姆植脊媛桑患扑闱疟凵献幽？榈钠骄仄德剩欢訫MC子�？榻姓锒�。本发明提供一种基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ恍枰谧幽？榈缌骱偷缪棺龀雠卸希宰幽？榈脑诵星榭鲎龅教崆罢锒希员阍谧幽？楣收戏⑸疤崆安扇”；ご胧钪帐拐瞿？榛嗟缙交涣髌鞣У陌踩杂肟煽啃缘玫教嵘�。
【专利说明】一种基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒�
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种诊断方法，具体讲涉及一种基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒�。
【背景技术】
[0002]�？榛嗟缙交涣髌鞣ё魑嵝灾绷魇涞绲暮诵�、关键设备，保证其安全可靠稳定的运行，不仅是系统对装置的要求，更是装置保护自身的要求。本保护方法目的是在�？榛嗟缙交涣髌鞣г诵泄讨校宰幽？榻刑崆罢锒希梢蕴崆岸圆钜煨阅？榻斜；ぃ繁Ｕ龇У目煽吭诵小�
[0003]由于�？榛嗟缙交涣髌鞣в�6个桥臂组成，每个桥臂可以看做一个单位。每个桥臂由单独的控制保护主机完成本桥臂的子�？榈墓收霞觳庖约氨；ぃ幽？榈闹鞯缏酚�2个带反并联二极管的IGBT、I个晶闸管、I个旁路开关组成，见技术附图，6个桥臂控制保护主机上层由一个汇总控制保护主机完成6个桥臂故障汇总以及整体阀保护。控制保护主机就是一个主机，或称阀基控制设备。
[0004]当子�？榉⑸收鲜保Щ刂粕璞付愿鎏遄幽？榈墓收媳；ざ饔性菔北账肱月妨街�。保护的判据都是基于子�？樽陨淼牡缌�、电压超过阈值设计做出的。由于子�？榈墓丶⒛茉堑缛菁叭匦涂仄骷孀旁诵惺奔涞脑龀ぃ罅磕？橹械拇死喔霰鸨鹪赡芑崽崆笆В绲缛萋┑缌髟龃螅缛萑葜蹈谋洌仄骷髂芰Ρ洳畹龋死嗍ǔ；嵊幸桓鍪Ч蹋圆⒉灰欢ɑ崃⒖烫逑衷谧幽？榈缌�、电压故障上，而随着运行时间的增加，此类失效一旦严重到一定程度必然会引发子�？榈缌�、电压的故障。如果对此类失效提前诊断并提前保护，则可以避免由于最终导致电流和电压故障造成的相对闻的风险。
[0005]申请号为201110063130.6的发明专利公开了一种�？榛嗟缙交涣髌鞣П；し椒ǎㄒ韵虏街�:
[0006]I)将所述桥臂与桥臂控制主机的一端连接，所述桥臂控制主机的另一端与汇总控制主机连接；
[0007]2)当出现子�？镮GBT或驱动暂时性故障时，所述桥臂控制主机将子�？镮GBT关断；当子�？榻邮招畔⒐收�、子�？楣构收稀⒆幽？榍费构收�、子�？榻邮招畔⑹逼捣毙Ｑ榇砗虸GBT或驱动频繁故障时，所述桥臂控制主机将子�？榈呐月房乇蘸希坏弊幽？榕月房鼐芏⒆幽？榕月肥抗嗍保銮疟劭刂浦骰曰阕芸刂浦骰⑺吞⑶肭螅坏鼻疟劭刂浦骰邮招畔⒊保銮疟劭刂浦骰宰芸刂浦骰⑺拖低城谢磺肭螅坏鼻疟鄣缌鞴笫保銮疟劭刂浦骰曰阕芸刂浦骰⑺桶樗婢д⒐艽シ⒌奶⑶肭螅�
[0008]3)执行步骤2)后，故障仍存在时，所述桥臂控制主机将子�？榈呐月房乇蘸希⒔收闲藕呕阕芊⑺透阕芸刂浦骰�
[0009]4)汇总控制主机通过桥臂控制主机的反馈信息以及桥臂电流值，进行对桥臂跳闸请求、伴随晶闸管触发的跳闸请求和系统切换请求的判断，并执行桥臂跳闸或伴随晶闸管触发的跳闸或整体将阀断开的系统切换。
[0010]该发明专利公开了一种针对�？榛涣髌鞣У谋；し桨福婕暗蕉愿鎏遄幽？榈谋；ぃ腔谧幽？榈牡缪褂氲缌髯龀龅墓收吓卸希膊淮嬖诙宰幽？榈脑ふ锒夏谌荨４送饽壳暗淖幽？楸；し绞蕉际腔谧幽？樽陨砩杓频缙兄档牧⒖潭鞯氖凳北；し椒ǎ淮嬖谠诘缙兄档酱镏岸宰幽？榈脑は确治稣锒�。

【发明内容】

[0011]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于开关频率统计的MMC子模块诊断方法，不需要基于子�？榈缌骱偷缪棺龀雠卸希宰幽？榈脑诵星榭鲎龅教崆罢锒希员阍谧幽？楣收戏⑸疤崆安扇”；ご胧钪帐拐瞿？榛嗟缙交涣髌鞣У陌踩杂肟煽啃缘玫教嵘�。
[0012]为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0013]本发明提供一种基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ龇椒òㄒ韵虏街�:
[0014]步骤1:计算桥臂上每个子模块的开关频率；
[0015]步骤2:根据每个子�？榈目仄德剩竦米幽？榭仄德实姆植脊媛桑�
[0016]步骤3:计算桥臂上子�？榈钠骄仄德剩�
[0017]步骤4:对MMC子模 块进行诊断。
[0018]所述步骤I包括以下步骤:
[0019]步骤1-1:阀基控制设备在控制桥臂上子�？榈耐被竦妹扛鲎幽？榈目刈刺�
信息；
[0020]步骤1-2:根据每个子�？榈目刈刺畔⒓扑忝扛鲎幽？榈目仄德�。
[0021]所述步骤1-1中，阀基控制设备根据下发子�？榈闹噶罨蛘咦幽？榛乇ǖ男畔⒒竦妹扛鲎幽？榈目刈刺畔�。
[0022]所述1-2包括以下步骤:
[0023]步骤1-2-1:记录在采样时间T内子�？榈目卮问忙潜硎荆�
[0024]步骤1-2-2:计算每个子�？榈目仄德剩�
[0025]桥臂上第i个子�？榈目仄德时泶锸轿�:
[0026]A = n/T(I)
[0027]其中，&为桥臂上第i个子�？榈目仄德�。
[0028]所述步骤3中，桥臂上所有子�？榈钠骄仄德视帽硎荆�

m
[0029]Lean=Yji⑵

/-1
[0030]其中，m为桥臂上子�？楦鍪�。
[0031 ] 所述步骤4中，根据获得子�？榭仄德实姆植脊媛桑訫MC子�？榻姓锒希业娇仄德室斐５淖幽？椋蝗舻趇个子�？榈目仄德氏喽杂谒凶幽？榈钠骄仄德实钠屏坎坏陀�10%，则判定该子模块为开关频率异常的子�？�。
[0032]所述子�？榘ù床⒘艿牡谝� IGBT、第二 IGBT、晶闸管、旁路开关和储能电容；所述第一 IGBT与第二 IGBT串联后，与所述晶闸管、旁路开关及储能电容分别并联。[0033]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0034]1、本发明提供的基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ嵩绶⑾钟惺魇频哪？槌晌赡埽�
[0035]2、本发明提供的基于开关频率统计的MMC子模块诊断方法，在运行的同时，可以对开关频率趋势进行记录并分析，能够更清楚地了解子模块的运行情况；
[0036]3、本发明提供的基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ芄惶嵩绱碛惺魇频哪？椋佣岣呋涣鞣У脑诵锌煽啃裕�
[0037]4、通过对比开关频率与平均开关频率差异的方法，提前诊断出有失效趋势的子�？椋曳Щ刂粕璞刚攵源死嘤惺魇频淖幽？榭梢杂卸嘀盅≡瘢幌抻谥葱信月返亩�。
【专利附图】

【附图说明】
[0038]图1是MMC换流阀中桥臂上子�？榈慕峁雇迹�
[0039]图2是基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒鞒掏肌�
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0041]如图1，本发明提供一种基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ梅Щ刂粕璞富竦么罅孔幽？榈目� 频率信息，通过分析大量个子模块的开关频率，找到开关频率的规律，分辨出频率过高或者过低的子�？椋⒓锹迹坏┐死嗫仄德室斐５淖幽？榈囊斐Ｏ窒笪忠欢ㄊ奔洌蚺卸洗俗幽？楣收希葱泄收隙鳌＞咛逋ü韵录父霾街枋迪�:
[0042]步骤1:计算桥臂上每个子�？榈目仄德剩�
[0043]步骤2:根据每个子�？榈目仄德剩竦米幽？榭仄德实姆植脊媛桑�
[0044]步骤3:计算桥臂上子�？榈钠骄仄德剩�
[0045]步骤4:对MMC子�？榻姓锒�。
[0046]所述步骤I包括以下步骤:
[0047]步骤1-1:阀基控制设备在控制桥臂上子�？榈耐被竦妹扛鲎幽？榈目刈刺�
信息；
[0048]步骤1-2:根据每个子模块的开关状态信息计算每个子模块的开关频率。
[0049]所述步骤1-1中，阀基控制设备根据下发子�？榈闹噶罨蛘咦幽？榛乇ǖ男畔⒒竦妹扛鲎幽？榈目刈刺畔�。
[0050]所述1-2包括以下步骤:
[0051]步骤1-2-1:记录在采样时间T内子�？榈目卮问忙潜硎荆�
[0052]步骤1-2-2:计算每个子模块的开关频率；
[0053]桥臂上第i个子�？榈目仄德时泶锸轿�:
[0054]A = n/T(I)
[0055]其中，&为桥臂上第i个子�？榈目仄德�。
[0056]所述步骤3中，桥臂上所有子�？榈钠骄仄德视胒m_表示，有[0057]
【权利要求】
1.一种基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ涮卣髟谟�:所述方法包括以下步骤: 步骤1:计算桥臂上每个子�？榈目仄德剩� 步骤2:根据每个子�？榈目仄德剩竦米幽？榭仄德实姆植脊媛桑� 步骤3:计算桥臂上子�？榈钠骄仄德剩� 步骤4:对MMC子�？榻姓锒�。
2.根据权利要求1所述的基于开关频率统计的MMC子模块诊断方法，其特征在于:所述步骤I包括以下步骤: 步骤1-1:阀基控制设备在控制桥臂上子�？榈耐被竦妹扛鲎幽？榈目刈刺畔ⅲ� 步骤1-2:根据每个子�？榈目刈刺畔⒓扑忝扛鲎幽？榈目仄德�。
3.根据权利要求2所述的基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ涮卣髟谟�:所述步骤1-1中，阀基控制设 备根据下发子�？榈闹噶罨蛘咦幽？榛乇ǖ男畔⒒竦妹扛鲎幽？榈目刈刺畔�。
4.根据权利要求2所述的基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ涮卣髟谟�:所述1-2包括以下步骤: 步骤1-2-1:记录在采样时间T内子�？榈目卮问忙潜硎荆� 步骤1-2-2:计算每个子�？榈目仄德剩� 桥臂上第i个子�？榈目仄德时泶锸轿�: fi = n/T(I) 其中，A为桥臂上第i个子�？榈目仄德�。
5.根据权利要求4所述的基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ涮卣髟谟�:所述步骤3中，桥臂上所有子�？榈钠骄仄德视帽硎荆�
6.根据权利要求1所述的基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ涮卣髟谟�:所述步骤4中，根据获得子�？榭仄德实姆植脊媛桑訫MC子�？榻姓锒希业娇仄德室斐５淖幽？椋蝗舻趇个子�？榈目仄德氏喽杂谒凶幽？榈钠骄仄德实钠屏坎坏陀�10%，则判定该子�？槲仄德室斐５淖幽？�。
7.根据权利要求1所述的基于开关频率统计的MMC子�？檎锒戏椒ǎ涮卣髟谟�:所述子�？榘ù床⒘艿牡谝� IGBT、第二 IGBT、晶闸管、旁路开关和储能电容；所述第一 IGBT与第二 IGBT串联后，与所述晶闸管、旁路开关及储能电容分别并联。
【文档编号】G01R31/02GK103728528SQ201310652321
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】高阳, 杨兵建, 路建良, 于新颖, 姜喜瑞, 谢敏华 申请人:国家电网公司, 国网智能电网研究院, 中电普瑞电力工程有限公司, 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司