双馈风力发电系统双PWM变流器的开路故障诊断.docx

双馈风力发电系统双PWM变流器的开路故障诊断段其昌1荣先亮1张莉2段盼3（1.重庆大学自动化学院重庆400044；2.利兹大学电子电力工程学院利兹LS29JT；3.重庆大学电气工程学院重庆400044)摘要：首先分析了开路故障对双馈感应发电机的电流和其他变量的影响提出了一种基于电流信号平均值的开路故障的诊断方法并通过非均匀采样方式采样电流信号这种方法可用于诊断单个功率开关开路和两个功率开关同时开路的情况针对诊断系统容易在同步速时发生误报的情况可以通过在同步速时禁止诊断系统得到解决并且这种方法不会引起漏报仿真结果表明该方法不仅能有效防止误报还可准确地诊断出开路故障的位置和类型。关键字：风能；双馈风力发电机；双PWM变流器；开路故障诊断中图分类号：TM315文献标识码：AOpencircuitFaultsDiagnosisofDouble-PWMConverterforDoubly-fedWindPowerGenerationSystemDUANQi-chang1RONGXian-liang1ZhangLi2DuanPan3(1.TheSchoolofAutomationChongqingUniversityChongqing400044China;2.TheSchoolofElectronicandElectricalEngineeringLeedsUniversityLeedsLS29JTUK;3.TheSchoolofElectricalEngineeringChongqingUniversityChongqing400044China)Abstract:Open-curcuitfaultsofinsulated-gatebipolartransistor(IGBT)anditseffectoncurrentandothervariablesofdoubly-fedinductiongenerator(DFIG)areanalyzedatfirst.Anopenfaultdiagnosismethodisintroducedthroughinvestigatingthefeaturesofcurrentsignals.Thecurrentsignalsissampledbynon-uniformsampling.Themethodcanbeappliedtotheopencircuitfaultdiagnosisofoneortwopowerswitches.Inordertoavoidfalsealarmatsychronousspeedthedianosissystemwillbedisabledandthismethodwillnotresultinleavingrealopencircuitfaultsout.Thesimulationresultsshowthatthismethodcannotonlysuppressfalsealarmsbutalsodetectthelocationsandstylesofopen-curcuitfaultsprecisely.Keywords:windenergy;doubly-fedinductiongenerator;double-PWMconverter;open-curcuitfaultdiagnosis1引言在双馈风力发电系统中双PWM变流器是最容易发生故障的环节之一[1]功率开关的短路故障和开路故障是其中比较典型的两种针对短路故障诊断的研究目前已非常深入并且已经有一些标准的保护功能对于开路故障诊断的研究目前也取得了一些基础性成果其中文献[2]利用电机电流PARK向量的平均值来诊断开路故障在文献[3]中控制偏差法被用于诊断系统的开路故障文献[4]提出利用线电流的直流分量来分析开路故障此外文章还通过DFT计算出线电流的一阶谐波系数以获得不依赖实际负载的诊断变量文献[5-6]对上述方法进行了分析和对比文献[7]根据上述方法提出了针对风电系统的两种开路故障诊断方法。然而由于双馈发电机转子电流的频率通常在同步频率的0%~33%左右上述诊断方法经常会在转子电流频率为零附近时发生误报并且都是采用增加延时的方法防止误报但是这种方法并不能在所有的情况下都有效。针对上述问题本文首先讨