CN103580497A

CN103580497A - 用于估计逆变器中的dc环节电容器的电容值的装置

Info

Publication number: CN103580497A
Application number: CN201310321022.3A
Authority: CN
Inventors: 俞安橹
Original assignee: LS Industrial Systems Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: JP5612738B2; CN103580497B; KR101667833B1; KR20140013730A; EP2690452A2; EP2690452A3; US9557360B2; JP2014025927A; US20140032145A1

Abstract

此处公开了一种逆变器中DC环节电容器的电容值估计装置。根据本发明的所述装置可以估计DC环节电压，并且将测量到的DC环节电压的波纹大小与估计出的DC环节电压进行比较以估计DC环节电容值。根据本发明，可以实时估计包含在逆变器中的DC环节电容器的电容值以实时检测故障状态。

Description

用于估计逆变器中的DC环节电容器的电容值的装置

技术领域

本公开涉及一种电容值估计装置，并且尤其涉及一种用于估计在逆变器中使用的DC环节电容器的电容值的装置。

背景技术

多级中压逆变器是具有大于600V的线间RMS电压的逆变器，其输出多级输出相电压。中压逆变器可以用于驱动具有数百kW到数十MW负载量的大容量电动机，并且主要用在风机、泵、压缩机、牵引机、起重机、运输机等领域。

在多级中压逆变器中，串联H桥逆变器由于其模块化结构而能够容易地扩展，并且因此主要用于中压逆变器。此串联H桥逆变器包括大容量DC环节电容器，但是DC环节电容器具有极易导致故障状态的问题。

发明内容

试图解决上述问题的本发明的技术任务在于提供一种逆变器的DC环节电容器中的电容值估计装置，用于估计中压逆变器的单元电池中的DC环节电容器的电容值以判定DC环节电容器的故障状态，由此便于维护。

为了解决上述技术任务，提供了一种用于估计逆变器中的DC环节电容器的电容值的装置，所述逆变器具有整流器单元、DC环节电容器以及逆变器单元，所述装置可以包括：第一估计单元，其被配置为使用测量到的DC环节电压、所述逆变器单元的输出电流以及所述逆变器单元的输出电压来估计DC环节电压以输出估计出的DC环节电压；计算单元，其被配置为根据所述测量到的DC环节电压和所述估计出的DC环节电压来计算估算指数；以及第二估计单元，其被配置为使用所述估算指数和初始DC环节电容值来估计DC环节电容值。

根据本发明的实施例，所述第一估计单元可以包括：第一计算单元，其被配置为使用所述逆变器单元的输出电流和输出电压来计算输出功率；第三估计单元，其被配置为根据所述输出功率来估计DC环节功率；第四估计单元，其被配置为将所述估计出的DC环节功率除以DC环节电压的平均值，并且使用由所述第二估计单元估计的DC环节电容值来输出DC环节电压；第二计算单元，其被配置为计算所述测量到的DC环节电压与所述估计出的DC环节电压之间的误差，以及第一补偿单元，其被配置为通过比例积分补偿根据所述第二计算单元输出的所述误差来估计输入功率。

根据本发明的实施例，所述第三估计单元可以从所述输出功率中减去由所述补偿单元估计的所述输入功率来估计所述DC环节功率。

根据本发明的实施例，所述计算单元可以包括：第一带通滤波器（BPF），其被配置为滤出对应于所述估计出的DC环节电压的运行频率的二次谐波的分量；第一检测单元，其被配置为检测所述第一BPF输出的波纹电压的大小；第二BPF，其被配置为滤出对应于所述测量到的DC环节电压的运行频率的二次谐波的分量；第二检测单元，其被配置为检测所述第二BPF输出的波纹电压的大小；以及第一比较单元，其被配置为将所述第一检测单元输出的波纹电压的大小除以所述第二检测单元输出的波纹电压的大小。

根据本发明的实施例，所述计算单元可以进一步包括：带阻滤波器（BSF），其被配置为移除对应于所述测量到的DC环节电压的预定谐波的分量。

根据本发明的实施例，可以根据所述估算指数来判定所述DC环节电容器的故障状态。

根据本发明的实施例，所述第二估计单元可以包括：第二比较单元，其被配置为输出估算指数与基准值之间的误差；第二补偿单元，其被配置为通过积分补偿使用所述第二比较单元的输出来估计所述DC环节电容值的误差；以及加法单元，其将由所述第二补偿单元估计的误差加至所述初始DC环节电容值。

根据本发明的实施例，所述第二估计单元可以进一步包括：判定单元，其被配置为判定所述第二估计单元的操作。

上述本发明具有的效果为：能够实时地估计包含在逆变器中的DC环节电容器的电容值以简便地检测故障状态。

附图说明

所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，附图图示出本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是图示出应用到本发明的实施例的串联H桥中压逆变器的配置图；

图2是图示出图1中单元电池的结构图；

图3是图示出根据本发明实施例的逆变器中的DC环节电容器的电容量估计装置的配置图；

图4是图示出根据实施例的图3中DC环节电压估计装置的详细配置图；

图5是图示出根据实施例的图3中的估算指数计算单元的详细配置图；以及

图6是图示出根据实施例的图3中的DC环节电容量估计单元的详细配置图。

具体实施方式

因为对于本发明可以作出各种修改和应用多种实施例，所以将参照附图图示并在详细说明中详细描述具体实施例。但是，这些具体实施例不应理解为限制本发明，并且应理解为延伸到包括在本发明的构思和技术范围中的所有修改、等同方案和替代方案。

包括诸如第一、第二等的序数能够用于描述各种元件，但是元件不应由这些术语限制。这些术语仅用于使一个元件与其他元件相区别的目的。

在元件“连接”或者“连结”到其他元件的情况下，可以直接连接或者连结到其他元件，但是可以在其间存在另一元件。相反，在元件“直接连接”或者“直接连结”到另一元件时，应理解为在其间不存在任何其他元件。

应注意的是，此处使用的术语仅用于表示具体的实施例，而不是用于限制本发明。顺便提及的是，除非另外清楚地使用，单数的表达包括复数的含义。在本申请中，术语“包含”、“包括”等旨在表达特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，并且并非旨在排除其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其任何组合、或者对其的任何附加。

以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是图示出应用到本发明的实施例的串联H桥中压逆变器的配置图，其中设置了三级单元电池。但是，为方便起见单元电池的数量是以示例的方式图示出的，并且本领域技术人员应理解的是，在需求出现时能够改变单元电池的数量。

如在附图中所图示的，应用到本发明的中压逆变器1可以接收大于600V的线间RMS电压，并且将其转换为三相电压且将转换后的三相电压输出到电动机3。电动机3是中压三相电动机，并且可以包括感应电机或者同步电机，但可以不一定限于此。

中压逆变器1可以包括移相变压器10和多个单元电池20a至20i。

移相变压器10可以在输入电力2与中压逆变器1之间提供电绝缘，并且减小输入端的谐波，而且还提供适于每个单元电池20a至20i的输入三相电力。

单元电池20a至单元电池20i从移相变压器10接收电力，并且输出电动机3的相电压。每个单元电池由三组构成。在图1中，电池（A1至A3）20a、20b、20c的输出电压串联连接以合成电动机的a相电压，电池（B1至B3）20d、20e、20f合成电动机3的b相电压，并且电池（C1至C3）20g、20h、20i合成电动机3的c相电压。合成后的b相电压和a相电压具有120度相位差，并且c相电压和b相电压也具有120度相位差。

图2是图示出图1中单元电池的结构图，并且每个单元电池具有相同的结构，因而为了其描述通常被称作附图标记20。

如在附图中所图示的，本发明所应用至的高压逆变器的单元电池20可以包括整流器单元21、DC环节电容器22、逆变器单元23、电压测量单元24、电流测量单元25以及控制器26。控制器26通过通信线连接到上级控制器4。上级控制器4连接到每个单元电池20a至20i的控制器26以传送控制信号。

整流器单元21例如是三相二极管整流器，并且其输入是图1中移相变压器10的输出，而且其输出是对输入三相电压整流而得到的DC电力。

DC环节电容器22存储经整流器单元21整流的DC电力。逆变器单元23例如是图2中的单相全桥逆变器，并且在控制器26的控制下将DC环节电压合成为输出电压。然而，逆变器单元23可以不一定限于单相全桥逆变器，可以不排除各种类型逆变器的使用。

电压测量单元24测量DC环节电压，并且电流测量单元25测量逆变器单元23的输出电流。

控制器26使用所测量的电压和电流信息来控制逆变器单元23的每个开关23a到23d的切换。

以下，将描述上述现有技术的中压逆变器的操作，并且将描述根据本发明的电容量估计装置的操作。

移相变压器10改变高电压的相位和大小以适于单元电池20的需要。换而言之，移相变压器10的输出电压变为单元电池20的输入电压，并且整流器单元21将其转变为DC电压。

单元电池20的逆变器单元23将DC环节电压合成为AC输出电压。如果将DC环节电压定义为“E”，则逆变器单元23的输出电压可以定义为诸如“E”、“0”和“-E”的三个电平。如果图2中的逆变器单元的开关23a和开关23d导通，则输出电压合成为“E”，并且如果开关23b和开关23c导通，则输出电压合成为“-E”，而且如果开关23a和开关23c导通或者开关23b和开关23d导通，则输出电压合成为“0”。

参照图1，对于单元电池20的每相，三个单元电池串联连接，于是此串联连接的输出相电压可以合成为诸如“3E”、“2E”、“E”、“0”、“-E”、“-2E”和“-3E”的七个电平，并且此外，电动机3的输出线间电压可以从合成的输出相电压合成为诸如“6E”、“5E”、“4E”“3E”、“2E”、“E”、“0”、“-E”、“-2E”、“-3E”、“-4E”、“-5E”和“-6E”的十三个电平。

在下列等式中示出。

【等式1】

m=2H+1

【等式2】

p=2m-1=4H+1

此处，m是输出相电压的电平数，“H”是为电动机的每相安装的单元电池的数量，以及“p”是输出线间电压的电平数。

每个单元电池20的逆变器单元23具有单相全桥逆变器结构，并且因此在DC环节电力中存在下列电压波纹。

首先，每个单元电池20的输出电压和输出电流定义如下：

【等式3】

v_{0} = \sqrt{2} V_{0} \sin ωt

【等式4】

i_{0} = \sqrt{2} I_{0} \sin (ωt - φ)

此处，

是负载角度，ω是运行频率，t是时间，且V₀和I₀是输出电压和输出电流的RMS值。由等式3和等式4，单元电池20的输出功率给出如下。

【等式5】

p₀＝v₀i₀＝V₀I₀COSφ-V₀I₀COS(2ωt-φ)

如等式5所示，可见单元电池20的输出功率分为DC分量V₀I₀cosφ和AC分量V₀I₀cos(2ωt-φ)，还可见AC分量具有相当于两倍运行频率的波纹。

由上述等式，能够获得流过DC环节的电流如下：

【等式6】

i_{DC} = \frac{p_{0}}{v_{DC}} = \frac{V_{0} I_{0}}{v_{DC}} \cos φ - \frac{V_{0} I_{0}}{v_{DC}} \cos (2 ωt - φ)

由等式5和等式6，可见在DC环节处产生了相当于两倍运行频率的波纹。单元电池20中的DC环节电容器22的电容量应当较高以减少功率波纹的影响。

换而言之，因为DC环节电容器22的电容量对功率波纹具有影响，所以DC环节电容器22的电容量减少对DC环节电压的波纹会产生影响。

如上所述，根据单元电池20的DC环节电压的大小影响串联H桥中压逆变器1的输出电压，并且在图1的情况下，单元电池20的输出相电压具有诸如“3E”、“2E”、“E”、“0”、“-E”、“-2E”和“-3E”的七个电平。然而，当DC环节电容器22的电容量下降时，输出相电压的大小立刻改变，于是无法输出稳定的电压，并且因此，需要实时估计DC环节电容器22的电容量。

主要用于中压逆变器中的DC环节电容器的电解质电容器的典型故障范围是发生15%-20%的电容量改变的情形。由于热、电、机械、环境因素而发生故障，并且由于电解质溶液的蒸发而增加热度，而且波纹电流的增加对故障施加更大的影响。

此外，电容器的电容量减小，并且等值串联电阻值（ESR）增加，并且由于环境温度、过电压和有效接触面积的减小而使温度增加，由此加速电解质溶液的蒸发。

然而，现有技术的串联H桥中压逆变器不估计DC环节电容器22的电容量，并且因此难以确定故障状态。特别是，当DC环节电容器22导致老化性变化时，电容器22的电容量下降而产生DC环节电压的大电压波纹，并且因此在中压逆变器1的输出电压处产生波纹，由此导致电动机3的驱动性能的下降。

为了防止性能下降，应定期测量DC环节电容器22的电容量，但为此目的应在相关的单元电池与整个系统分离的状态下测量，于是导致这样的问题：定期暂停整个系统或者必须减少其输出。

根据本发明，实时估计包含在单元电池20中的DC环节电容器22的电容量以实时地检测故障状态。根据本发明，无需使单元电池20与系统分离来估计DC环节电容器22的电容量，由此便于维护。

已经描述了根据本发明的电容量估计装置应用到如图1和图2所图示的中压逆变器系统和其单元电池，但是可以不一定限于此。换而言之，本领域技术人员应理解的是，除了中压逆变器以外，本发明能够用于各种电压范围的逆变器。

图3是图示出根据本发明实施例的逆变器中的DC环节电容器的电容量估计装置的配置图，其应用至图2的单元电池的控制器26。

如图所示，根据本发明的估计装置30可以包括DC环节电压估计单元31、估算指数计算单元32，以及DC环节电容量估计单元33。

根据本发明的估计装置30接收从电压测量单元24和电流测量单元25测量到的DC环节电压（V_{dc_meas}）并且接收逆变器单元23的输出电流（i_{out_ref}）和逆变器单元23的输出电压（V_{out_ref}），其为控制器26的指令电压，以输出估计到的DC环节电容量（C_{dc_est}）和估算指数（EI）。将详细描述每个构成元件。

图4是图示出根据实施例的图3中DC环节电压估计装置31的详细配置图。

如图所示，根据本发明的DC环节电压估计单元31可以包括输出功率计算单元41、DC环节功率估计单元42、DC环节电流估计单元43、DC环节电压估计单元44、误差计算单元45以及补偿单元46。

输出功率计算单元41根据逆变器单元23的输出电流（i_{out_ref}）和输出电压（V_{out_ref}）计算输出功率。DC环节功率估计单元42根据输出功率和由补偿单元46估计的输入功率来估计DC环节功率。DC环节功率是从输入功率中减去输出功率的值。

DC环节电流估计单元43根据估计的DC环节功率估计流经DC环节电容器22的电流。

DC环节电压估计单元44使用估计的DC环节电流和从DC环节电容量估计单元33接收的DC环节电容值来估计DC环节电压。

误差计算单元45计算估计的DC环节电压和测量的DC环节电压之间的误差，并且补偿单元46根据误差计算单元45的输出估计输入功率。补偿单元46可以是例如比例积分（PIP）补偿器。然而，可以不一定限于此。此外，PI补偿方法已经众所周知，因此将省略对其的详细描述。

图3中的估算指数计算单元32从根据图4中的DC环节电压估计单元44估计的DC环节电压和测量到的DC环节电压来计算估算指数。图5是图示出根据实施例的图3中的估算指数计算单元32的详细配置图。

如图所示，估算指数计算单元32可以包括带阻滤波器（BSF）51、带通滤波器（BPF）52、带通滤波器（BPF）54，大小检测单元53、大小检测单元55以及比较单元56。

带阻滤波器51通过从测量到的DC环节电压中移除预定的带宽来输出DC环节电压，并且带通滤波器52通过选择理想的带宽来仅输出已移除预定带宽的测量到的DC环节电压的理想的带宽。

大小检测单元53、大小检测单元55分别检测具有预定带宽的输入电压的大小，并且比较单元56比较大小检测单元53、大小检测单元55的输出以输出估算指数。下面将描述其详细说明。

图6是图示出根据实施例的图3中的DC环节电容量估计单元33的详细配置图。

如图所示，根据本发明的DC环节电容量估计单元33可以包括比较单元61、操作判定单元62、误差补偿单元63以及加法单元64。

比较单元61将图5中比较单元56输出的估算指数（EI）与基准值相比较。操作判定单元62判定DC环节电容量估计单元33的操作。误差补偿单元63补偿DC环节电容量估计的误差，并且例如可以是积分补偿器，但可以不一定限于此。积分补偿器的操作已经众所周知，并且因此将省略其详细描述。加法单元64将初始电容量加到误差补偿单元63的输出上以输出估计的DC环节电容量。

下面，将描述图3到图6的操作。

等式5中逆变器23的输出功率可以重写为下列等式7。

【等式7】

P_out＝v₀i₀＝V₀I₀cosφ-V₀I₀cos(2ωt-φ)

此处，V₀是输出电压的大小，且I₀是输出电流的大小，且

是输出电压和输出电流的相位角，且ω是输出电压和输出电流的频率。

如等式7所示，从逆变器23产生的功率示出相当于两倍运行频率的波纹。

此外，DC环节电容器22的功率如下。

【等式8】

P_{c} = P_{in} - P_{out} = \frac{1}{2} C_{dc} \frac{d V_{dc}^{2}}{dt}

此处，P_in表示至DC环节的输入功率，并且P_out表示从DC环节到逆变器单元23的输出功率。上述等式8能够近似如下。

【等式9】

P_{c} &cong; C_{dc} V_{dc 0} \frac{d V_{dc}}{dt}

此处，V_dc0是DC环节电压的平均值。由此，能够获得DC环节电压如下。

【等式10】

V_{dc} = &Integral; \frac{P_{c}}{C_{dc} V_{dc 0}} dt

图4可以使用上述等式来图示。输出功率计算单元41计算等式7，并且DC环节功率估计单元42计算等式8。DC环节电流估计单元43和DC环节电压估计单元44实现等式10。

可以通过误差计算单元45和补偿单元46估计输入功率，并且能够获得实际DC环节电压和估计DC环节电压的传递函数如下。

【等式11】

V_{dc_est} = \frac{K_{p} s + K_{l}}{C_{dc_est} V_{dc 0} s^{2} + K_{p} s + K_{l}} V_{dc} - \frac{s}{C_{dc_est} V_{dc 0} s^{2} + K_{p} s + K_{l}} p_{out}

由上述等式11，在正常状态下，可见DC环节电压和实际DC环节电压相同。

补偿单元46是例如PI补偿器，并且可以以与巴特沃斯滤波器类似的方式选择其增益如下。

【等式12】

K_p＝2ξω_nC_{dc_est}V_dc0

【等式13】

K_{l} = C_{dc_est} V_{dc 0} ω_{n}^{2}

下面将描述图5中的估算指数计算单元32。

根据本发明的估算指数计算单元32将根据DC环节电压估计单元31估计的DC环节电压与实际测量的DC环节电压的大小进行比较以计算估算指数，并且估算指数越接近1则可以判定DC环节电容器22的电容量改变越小。

然而，为了仅判定由图2中的逆变器单元23的输出造成的影响，需要带阻滤波器51、带通滤波器52、带通滤波器54和大小检测单元53、大小检测单元55实施信号处理。可以基于这样的假设来实施信号处理：当使用图2中的指令电压和测量到的电流时，能够以更精确的方式计算逆变器单元23的输出。

如等式5所提及的，在逆变器单元23的输出功率处产生相当于两倍运行频率的波纹，但此波纹电流对DC环节电压施加影响。根据本发明，只有由于逆变器单元23的输出引起的波纹功率的大小将用于信号处理。

带阻滤波器51移除相当于输入频率的六次谐波的分量。如图2所示的使用具有三相二极管的整流器单元21的系统产生始终相当于输入功率频率的六次谐波的波纹功率，但根据本发明仅考虑输出功率频率的二次谐波，因此需要对其的滤波。

带通滤波器52滤出相当于在测量到的DC环节电压处出现的相当于输出功率频率的二次谐波的分量。带通滤波器54滤出在估计出的DC环节电压处出现的相当于输出功率频率的二次谐波的分量。

通过上述信号处理，可以提取或者估计由于在逆变器单元23处发生的波纹功率引起的DC环节电压的波纹电压。

大小检测单元53、大小检测单元55获得波纹电压的大小。通过大小检测单元53、大小检测单元55检测其大小而不直接使用带通滤波器52、带通滤波器54的输出是因为由于当将其与由波纹功率引起的波纹电压直接比较时由于相位差而产生误差。

比较单元56将估计出的波纹功率的大小除以测量到的波纹功率的大小以确定估算指数。可以以合适的方式选择估算指数的范围以判定单元电池20的DC环节电容器22的故障状态。

下面将描述图6中的DC环节电容量估计单元33的操作。DC环节电容量估计单元33使用估算指数来估计DC环节电容器22的电容值。

如上所述，当估计出的DC环节电压的波纹大小与测量到的DC环节电压的波纹大小相同时，估算指数变为“1”，并且因此根据本发明的DC环节电容量估计单元33使用这样的特性来计算DC环节电容器22的电容值。

换而言之，当用于判定DC环节电容量估计单元33的操作的标志变为“1”时，通过误差补偿单元63的积分补偿来估计DC环节电容值的误差。以此方式，将初始DC环节电容值（C_{dc_init}）加到估计出的误差上来最终输出DC环节电容值。

此时，初始DC环节电容值可以是初始时测量的值或者初始时设计的标称值。

根据本发明，估计DC环节电压，并且将估计出的DC环节电压与测量到的DC环节电压的波纹大小相比较以估计DC环节电容值。

根据本发明，实时估计包含在单元电池20中的DC环节电容器22的电容值以实时检测故障状态。此外，无需使单元电池20与系统分离来估计DC环节电容器22的电容值，由此便于维护。

虽然已经如附图所示参照实施例描述了本发明，但是这些仅为说明性的，并且本领域技术人员应当理解的是，能够做出本发明的各种修改和等同的其他实施例。因此，本发明的真正的保护范围应当基于所附的权利要求的技术构思来确定。

上述本发明具有的有益效果是：能够实时地估计包含在逆变器中的DC环节电容器的电容值以简便地检测故障状态。

Claims

1.一种用于估计逆变器中的DC环节电容器的电容值的装置，所述逆变器具有整流器单元、DC环节电容器以及逆变器单元，所述装置包括：

第一估计单元，其被配置为使用测量到的DC环节电压、所述逆变器单元的输出电流以及所述逆变器单元的输出电压来估计DC环节电压以输出估计出的DC环节电压；

计算单元，其被配置为根据所述测量到的DC环节电压和所述估计出的DC环节电压来计算估算指数；以及

第二估计单元，其被配置为使用所述估算指数和初始DC环节电容值来估计DC环节电容值。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一估计单元包括：

第一计算单元，其被配置为使用所述逆变器单元的输出电流和输出电压来计算输出功率；

第三估计单元，其被配置为根据所述输出功率来估计DC环节功率；

第四估计单元，其被配置为将所述估计出的DC环节功率除以DC环节电压的平均值，并且使用由所述第二估计单元估计的DC环节电容值来输出DC环节电压；

第二计算单元，其被配置为计算所述测量到的DC环节电压与所述估计出的DC环节电压之间的误差，以及

第一补偿单元，其被配置为通过比例积分补偿根据所述第二计算单元输出的所述误差来估计输入功率。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第三估计单元从所述输出功率中减去由所述补偿单元估计的所述输入功率来估计所述DC环节功率。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述计算单元包括：

第一带通滤波器，其被配置为滤出对应于所述估计出的DC环节电压的运行频率的二次谐波的分量；

第一检测单元，其被配置为检测所述第一带通滤波器输出的波纹电压的大小；

第二带通滤波器，其被配置为滤出对应于所述测量到的DC环节电压的运行频率的二次谐波的分量；

第二检测单元，其被配置为检测所述第二带通滤波器输出的波纹电压的大小；以及

第一比较单元，其被配置为将所述第一检测单元输出的波纹电压的大小除以所述第二检测单元输出的波纹电压的大小。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述计算单元进一步包括：

带阻滤波器，其被配置为移除对应于所述测量到的DC环节电压的预定谐波的分量。

6.根据权利要求4所述的装置，其中根据所述估算指数来判定所述DC环节电容器的故障状态。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二估计单元包括：

第二比较单元，其被配置为输出估算指数与基准值之间的误差；

第二补偿单元，其被配置为通过积分补偿使用所述第二比较单元的输出来估计所述DC环节电容值的误差；以及

加法单元，其将由所述第二补偿单元估计的误差加至所述初始DC环节电容值。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述第二估计单元进一步包括：

判定单元，其被配置为判定所述第二估计单元的操作。