CN101882862A - 一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法，它包括以下步骤：一，设定变频器的额定级联单元数为N，则三相各有F_A、F_B、F_C个单元故障，则每相的有效单元数为Ri＝(N-Fi)，i＝A，B，C(1)，二，令比例系数K_i＝N/R_i，i＝A，B，C；(2)，三，调整变频器的调制比M_i，M_i为调整后的i相调制比

，K_i的定义如式(2)，M_max为最大调制比；Mmax＝{KA，KB，KC}，四，证明按式(3)对各相调制比调整后，三相相电压对称，这样既可旁路容错，消除故障；功率单元交流输出电压为E_ac为调制比M和频率f的函数，且E_ac∝ME_ac＝M_e(f)，(4)其中e(f)为单位调制比的频率函数，则i相相电压为

；由于M和M_max/K_max均为常数，可见经过调整后的三相相电压对称，线电压也仍然对称。

Description

一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法

技术领域

本发明涉及一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法。

背景技术

级联型高压变频器由于其特殊结构致使其故障概率比较大，目前常用的容错技术均为对称旁路方法，这种方法的电压容量低。

发明内容

本发明提供了一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法，它在提高电压容量的基础上进行旁路容错。

本发明采用了以下技术方案：一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法，它包括以下步骤：

步骤一，首先设定变频器的额定级联单元数为N，则三相各有F_A、F_B、F_C个单元故障，则每相的有效单元数为

Ri＝(N-Fi)，i＝A，B，C                    (1)

步骤二，令比例系数K_i＝N/R_i，i＝A，B，C；  (2)

步骤三，调整变频器的调制比M_i，M_i为调整后的i相调制比

$M_i=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{i}M,& K_{\max }M\≤M_{\max }\\ \frac{K_i}{K_{\max }}{M}_{\max },& K_{\max }M>M_{\max }\end{array}\right.---\left(3\right)$

K_i的定义如式(2)，M_max为最大调制比；

Mmax＝{KA，KB，KC}，

步骤四，证明按式(3)对各相调制比调整后，三相相电压对称，这样既可旁路容错，消除故障；功率单元交流输出电压为E_ac为调制比M和频率f的函数，且E_ac∝M

E_ac＝M_e(f)，       (4)

其中e(f)为单位调制比的频率函数，则i相相电压为

$U_{\mathrm{iN}}=R_i{E}_{\mathrm{aci}}=R_i{M}_i\·e\left(f\right)$

$=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{NM}\·e\left(f\right),& K_{\max }M\≤M_{\max }\\ N\frac{M_{\max }}{K_{\max }}\·e\left(f\right),& K_{\max }M>M_{\max }\end{array}\right.---\left(5\right);$

由于M和M_max/K_max均为常数，可见经过调整后的三相相电压对称，线电压也仍然对称。

所述的M_max的值为0.95或1。

本发明具有以下有益效果：采用了本发明后，它可以在提高电压容量，而且可以对故障单元进行有效地容错，维持系统的稳定性。

具体实施方式

本发明为一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法，它包括以下步骤：

步骤一，首先设定变频器的额定级联单元数为N，则三相各有F_A、F_B、F_C个单元故障，则每相的有效单元数为

Ri＝(N-Fi)，i＝A，B，C    (1)

步骤二，令比例系数K_i＝N/R_i，i＝A，B，C；(2)

步骤三，调整变频器的调制比M_i，M_i为调整后的i相调制比

$M_i=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{i}M,& K_{\max }M\≤M_{\max }\\ \frac{K_i}{K_{\max }}{M}_{\max },& K_{\max }M>M_{\max }\end{array}\right.---\left(3\right)$

K_i的定义如式(2)，M_max为最大调制比，M_max的值为0.95或1；

Mmax＝{KA，KB，KC}，

步骤四，证明按式(3)对各相调制比调整后，三相相电压对称，这样既可旁路容错，消除故障；功率单元交流输出电压为E_ac为调制比M和频率f的函数，

且E_ac∝M

E_ac＝M_e(f)，          (4)

其中e(f)为单位调制比的频率函数，则i相相电压为

$U_{\mathrm{iN}}=R_i{E}_{\mathrm{aci}}=R_i{M}_i\·e\left(f\right)$

$=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{NM}\·e\left(f\right),& K_{\max }M\≤M_{\max }\\ N\frac{M_{\max }}{K_{\max }}\·e\left(f\right),& K_{\max }M>M_{\max }\end{array}\right.---\left(5\right);$

由于M和M_max/K_max均为常数，可见经过调整后的三相相电压对称，线电压也仍然对称。

如果需要对变频器的中性点偏移进行控制，只需要将(5)进行修改：

$M^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{U}M,& K_{U}M\≤M_{\max }\\ M_{\max },& K_{U}M>M_{\max }\end{array}\right.---\left(6\right)$

M’为经过调整的占空比；K_u定义为故障下的通过中性点偏移控制的电压容量的倒数，如一次故障和二次故障的K_u为1/0.9和1/0.8。

Claims (2)

1.一种用于级联型高压变频器的旁路容错方法，它包括以下步骤：

步骤一，首先设定变频器的额定级联单元数为N，则三相各有F_A、F_B、F_C个单元故障，则每相的有效单元数为

Ri＝(N-Fi)，i＝A，B，C    (1)

步骤二，令比例系数K_i＝N/R_i，i＝A，B，C；(2)

步骤三，调整变频器的调制比M_i，M_i为调整后的i相调制比

$M_i=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{i}M,& K_{\max }M\≤M_{\max }\\ \frac{K_i}{K_{\max }}{M}_{\max },& K_{\max }M>M_{\max }\end{array}\right.---\left(3\right)$

K_i的定义如式(2)，M_max为最大调制比；

Mmax＝{KA，KB，KC}

步骤四，证明按式(3)对各相调制比调整后，三相相电压对称，这样既可旁路容错，消除故障；功率单元交流输出电压为E_ac为调制比M和频率f的函数，

且E_ac∝M

E_ac＝M_e(f)，(4)

其中e(f)为单位调制比的频率函数，则i相相电压为

$U_{\mathrm{iN}}=R_i{E}_{\mathrm{aci}}=R_i{M}_i\·e\left(f\right)$

$=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{NM}\·e\left(f\right),& K_{\max }M\≤M_{\max }\\ N\frac{M_{\max }}{K_{\max }}\·e\left(f\right),& K_{\max }M>M_{\max }\end{array}\right.---\left(5\right);$

由于M和M_max/K_max均为常数，可见经过调整后的三相相电压对称，线电压也仍然对称。

2.根据权利要求1所述的用于级联型高压变频器的旁路容错方法，其特征是所述的M_max的值为0.95或1。