基于自适应滑模观测器的3L-NPC并网逆变器开关管和电流传感器故障诊断

作     者：许水清 许晓凡 何怡刚 柴毅 

作者机构：合肥工业大学电气与自动化工程学院 武汉大学电气与自动化学院 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFF0102200) 国家自然科学基金重点项目(51637004) 国家自然科学基金(62273128,61803140,51807044,51577046) 

主　　题：中点钳位型三电平(3L-NPC)并网逆变器 开关管开路故障 电流传感器故障 自适应滑模观测器 

摘      要：为提高中点钳位型三电平（3L-NPC）并网逆变器故障诊断的准确性和可靠性，本文针对其开关管开路故障和电流传感器故障，提出了一种基于自适应滑模观测器的开关管开路故障和电流传感器故障同时诊断方法。该方法首先针对3L-NPC并网逆变器，设计一种收敛速度快且显著抑制抖振的自适应滑模观测器精确估计正常状态下的三相电流值；其次，利用实际电流和估计电流设计了故障检测变量；同时，利用实际三相电流之和以及估计三相电流之和实现开关管故障和电流传感器故障的区分；在此基础上，构造开关管故障定位变量和电流传感器故障识别变量，实现开关管开路故障的准确定位以及电流传感器故障类型的快速识别。实验结果验证了本文所提诊断算法的有效性和鲁棒性。