NPC型三电平逆变器的故障诊断与容错控制研究的任务书.docx

NPC型三电平逆变器的故障诊断与容错控制研究的任务书
任务书
一、任务背景与意义
随着电力电子技术的发展以及智能电网的建设，三电平逆变器得到了广泛的应用。但在实际应用中，三电平逆变器会面临各种故障问题，例如开关管损坏、短路等。这些故障会影响系统的性能和稳定性，甚至对系统造成严重影响。因此，如何对三电平逆变器进行故障诊断和容错控制具有重要的研究意义和实用价值。
二、任务内容
本研究旨在通过对三电平逆变器的故障诊断和容错控制机制的研究，提出一种新的控制方案，从而提升系统的可靠性和容错能力。具体任务如下：
1.针对三电平逆变器常见故障（开关管损坏、短路等），建立故障诊断模型。
2.针对三电平逆变器故障诊断模型，设计相应的故障检测算法，实现故障定位和诊断。
3.针对三电平逆变器故障，提出相应的容错控制策略，实现自动切换或手动切换。
4.进行系统仿真和实验验证，在测试平台上对所提出的故障诊断与容错控制方案进行验证和分析。
三、任务计划及进度要求
1.前期调研：调研与学习三电平逆变器的原理和常见故障，研究现有的故障诊断和容错控制方法，撰写调研报告。
时间要求：2周。
2.建立故障诊断模型：基于前期调研，建立三电平逆变器常见故障的诊断模型，撰写建模报告。
时间要求：4周。
3.设计故障检测算法：针对三电平逆变器的故障诊断模型，设计相应的故障检测算法，实现故障定位和诊断，撰写检测算法报告。
时间要求：6周。
4.设计容错控制策略：针对三电平逆变器的故障，提出相应的容错控制策略，实现自动切换或手动切换，撰写容错控制策略报告。
时间要求：8周。
5.仿真与实验验证：在MATLAB或Simulink环境下对所提出的故障诊断与容错控制方案进行仿真，并在实验室中进行测试，分析实验结果。
时间要求：10周。
6.论文撰写：整理研究成果，完成毕业论文，并进行答辩。
时间要求：4周。
四、预期成果与效益
本研究的预期成果主要包括：
1.建立三电平逆变器常见故障的诊断模型，设计相应的故障检测算法，实现故障定位和诊断。
2.针对三电平逆变器故障，提出相应的容错控制策略，实现自动切换或手动切换。
3.在仿真和实验测试平台上，对所提出的故障诊断与容错控制方案进行验证和分析。
本研究的成果具有以下效益：
1.提供三电平逆变器故障诊断和容错控制的新思路和方法，为三电平逆变器的应用提供技术支持。
2.提高三电平逆变器系统的可靠性和容错能力，减少系统故障对智能电网运行的影响。
3.为未来电力电子技术的发展提供参考和借鉴。
五、参考文献
1.李承红,晏传新,王庆丰.三电平逆变器故障检测与容错控制研究.电力自动化设备,2015,35(5):119-123.
2.杨俊,谢毅.基于模拟量的三电平NPC逆变器IGBT开关故障诊断研究.2017中国电机工程学会年会.
3.闫亮,窦以岭,赵颉.三电平逆变器故障检测与转移.全球智能化,2019,5(1):25-32.
4.张莉.三电平NPC逆变器故障检测及故障容错控制方法研究.浙江大学硕士学位论文,2018.
6.王波.基于电流感知的三电平逆变器开关管故障诊断技术.山东科技大学硕士学位论文,2017.