三相光伏并網(wǎng)逆變器故障診斷研究.pdf

1、光伏并網(wǎng)逆變器是連接光伏電池板和大電網(wǎng)的橋梁，其可靠性關(guān)系到光伏發(fā)電系統(tǒng)和大電網(wǎng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行。但是基于IGBT的并網(wǎng)型逆變器中直流穩(wěn)壓電容、功率管IGBT、續(xù)流二極管、濾波電感等器件的開路和短路會(huì)對逆變器運(yùn)行造成不同程度的影響，因此，利用不同故障類型下逆變器交直流兩側(cè)的電壓和電流信息，準(zhǔn)確判斷出故障類型，對于故障定位、設(shè)備維修以及保護(hù)制定具有重要意義。
　　本文以采用恒功率控制的三相光伏并網(wǎng)逆變器為研究對象，對逆變器主要器件開

2、路和短路時(shí)交流側(cè)輸出三相電流和直流側(cè)輸入電流的故障特征進(jìn)行了分析，并給出了基于交流側(cè)電流檢測的逆變器故障診斷方法和基于直流側(cè)電流檢測的IGBT開路故障診斷方法。
　　首先，簡述了三相光伏并網(wǎng)逆變器的主拓?fù)浜涂刂品绞?，并以PSCAD/EMTDC為仿真平臺(tái)搭建了典型光伏系統(tǒng)和各類器件故障的模型。同時(shí)對逆變器的常用保護(hù)進(jìn)行調(diào)研，在考慮到逆變器各類保護(hù)的基礎(chǔ)上開展對器件故障的診斷研究。
　　其次，對直流側(cè)電容、IGBT、續(xù)流二極管和

3、濾波電感四類器件的主要失效機(jī)理和發(fā)生短路、開路故障時(shí)交流側(cè)輸出電流和直流側(cè)輸入電流（或電壓）的故障特征進(jìn)行了總結(jié)歸納。
　　再次，提出了基于交流側(cè)電流檢測的逆變器故障診斷方法，利用交流側(cè)輸出電流的波形特征，并附加三相電流總諧波畸變率和三相電流正、負(fù)半波的總諧波畸變率作為補(bǔ)充判別條件，實(shí)現(xiàn)了IGBT開路、續(xù)流二極管開路、濾波電感開路和濾波電感短路四類故障的診斷。
　　最后，本著減少傳感器使用數(shù)目的原則，提出了基于直流側(cè)電流檢測