本發(fā)明實(shí)施例涉及變流器，具體涉及一種變流器電流傳感器的失效檢測(cè)電路及其失效檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、變流器是一種電力電子裝置，用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電(dc/ac)或?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電(ac/dc)或?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電再將直流電轉(zhuǎn)換為另一種頻率、電壓、相位的交流電(ac/dc/ac)。廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電力儲(chǔ)能等領(lǐng)域。電流傳感器對(duì)變流器的重要性非常高，因?yàn)樽兞髌餍枰_的感知電流信號(hào)以便實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的控制。具體來(lái)說(shuō)，電流傳感器可以實(shí)時(shí)感知電流大小、方向和波形等參數(shù)，然后將這些參數(shù)反饋給變流器控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)利用這些參數(shù)進(jìn)行電流控制和保護(hù)，以保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。如果電流傳感器失效或出現(xiàn)故障，系統(tǒng)無(wú)法正常地感知電流信號(hào)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)失控或者損壞。

2、為了提高變流器的可靠性，在并網(wǎng)或啟動(dòng)前，變流器會(huì)對(duì)關(guān)鍵器件進(jìn)行自檢以確定關(guān)鍵器件處于正常的工作狀態(tài)。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電流傳感器的失效檢測(cè)，需要通過(guò)用電路中其他器件的參數(shù)計(jì)算回路電流與電流傳感器采樣電流比較進(jìn)而判斷電流傳感器是否失效，或者增加額外的器件形成短路回路，通過(guò)比較短路電流與電流傳感器采樣電流，判斷變流器中其他電流傳感器是否失效。而不管是器件參數(shù)還是短路電流都可能會(huì)隨著當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化而變化，從而會(huì)影響電流傳感器的失效檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變流器電流傳感器的失效檢測(cè)電路及其失效檢測(cè)方法，克服了上述問(wèn)題或者至少部分地解決了上述問(wèn)題。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種變流器電流傳感器的失效檢測(cè)電路，包括：網(wǎng)側(cè)開關(guān)、網(wǎng)側(cè)濾波單元、變流器功率單元、機(jī)側(cè)濾波單元、機(jī)側(cè)開關(guān)、發(fā)電機(jī)以及多個(gè)電流傳感器；所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述網(wǎng)側(cè)濾波單元以及所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)接交流電網(wǎng)或交流負(fù)載；所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述機(jī)側(cè)濾波單元以及所述機(jī)側(cè)開關(guān)與所述發(fā)電機(jī)連接。

3、可選的，所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端的a、b、c三相中的任意兩相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)相線的電流；所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端的u、v、w三相中的任意兩相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)相線的電流。

4、可選的，所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端的a、b、c三相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)a、b、c三相線的電流。

5、可選的，所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端的u、v、w三相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)u、v、w三相線的電流。

6、可選的，所述網(wǎng)側(cè)濾波單元包括：3個(gè)濾波電感和3個(gè)濾波電容，3個(gè)所述濾波電容一端連接在一起，另一端分別接連a、b、c三相線，3個(gè)濾波電感分別串聯(lián)在a、b、c三相線上。

7、可選的，所述變流器功率單元包括：網(wǎng)側(cè)變流單元、支撐電容以及機(jī)側(cè)變流單元；所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸出端與所述機(jī)側(cè)變流單元連接，所述網(wǎng)側(cè)變流單元和所述機(jī)側(cè)變流單元之間并聯(lián)支撐電容。

8、可選的，所述失效檢測(cè)電路還包括：預(yù)充電回路和斬波支路，所述預(yù)充電回路并聯(lián)在所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸出端，以用于對(duì)所述支撐電容進(jìn)行充電，所述斬波電路并聯(lián)在所述機(jī)側(cè)變流單元的輸入端，用于對(duì)輸入所述機(jī)側(cè)變流單元的輸入信號(hào)進(jìn)行斬波處理。

9、基于同一發(fā)明構(gòu)思，提供了一種變流器電流傳感器的失效檢測(cè)方法，包括：控制網(wǎng)側(cè)開關(guān)斷開，啟動(dòng)預(yù)充電回路向支撐電容充電；啟動(dòng)所述變流器功率單元，通過(guò)分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線、所述變流器功率單元以及所述網(wǎng)側(cè)濾波單元形成第一單相電流回路，根據(jù)所述第一單相電流回路中兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的第一電流差值確定兩個(gè)所述電流傳感器是否失效；通過(guò)分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線、所述變流器功率單元、所述機(jī)側(cè)濾波單元以及發(fā)電機(jī)形成第二單相電流回路，根據(jù)所述第一單相電流回路中兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的第二電流差值確定兩個(gè)所述電流傳感器是否失效。

10、可選的，

11、所述啟動(dòng)所述變流器功率單元，通過(guò)分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線、所述變流器功率單元以及所述網(wǎng)側(cè)濾波單元形成第一單相電流回路，根據(jù)所述第一單相電流回路中兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的第一電流差值確定兩個(gè)所述電流傳感器是否失效，包括：?jiǎn)?dòng)網(wǎng)側(cè)變流器，使所述網(wǎng)側(cè)變流器、所述網(wǎng)側(cè)濾波單元以及分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線形成第一單相電流回路；獲取所述第一單相電流回路中的兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的電流值，并計(jì)算兩者的第一電流差值；判斷所述第一電流差值是否超過(guò)第一預(yù)設(shè)閾值；如果所述第一電流差值超過(guò)所述第一預(yù)設(shè)閾值，則確定兩個(gè)電流傳感器中至少存在一個(gè)失效；否則兩個(gè)電流傳感器正常。

12、可選的，所述通過(guò)分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線、所述變流器功率單元、所述機(jī)側(cè)濾波單元以及發(fā)電機(jī)形成第二單相電流回路，根據(jù)所述第一單相電流回路中兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的第二電流差值確定兩個(gè)所述電流傳感器是否失效，包括：?jiǎn)?dòng)所述機(jī)側(cè)變流器，使所述機(jī)側(cè)變流器、所述機(jī)側(cè)濾波單元、發(fā)電機(jī)以及分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線形成第二單相電流回路；獲取所述第二單相電流回路中的兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的電流值，并計(jì)算兩者的第二電流差值；判斷所述第二電流差值是否超過(guò)第二預(yù)設(shè)閾值；如果所述第二電流差值超過(guò)所述第二預(yù)設(shè)閾值，則確定兩個(gè)電流傳感器中至少存在一個(gè)失效；否則兩個(gè)電流傳感器正常。

13、本發(fā)明實(shí)施例的變流器電流傳感器的失效檢測(cè)電路包括：網(wǎng)側(cè)開關(guān)、網(wǎng)側(cè)濾波單元、變流器功率單元、機(jī)側(cè)濾波單元、機(jī)側(cè)開關(guān)、發(fā)電機(jī)以及多個(gè)電流傳感器；所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述網(wǎng)側(cè)濾波單元以及所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)接交流電網(wǎng)或交流負(fù)載；所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述機(jī)側(cè)濾波單元以及所述機(jī)側(cè)開關(guān)與所述發(fā)電機(jī)連接，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)變流器傳感器是否失效，方法簡(jiǎn)單，成本低廉。

14、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明實(shí)施例的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種變流器電流傳感器的失效檢測(cè)電路，其特征在于，所述失效檢測(cè)電路包括：網(wǎng)側(cè)開關(guān)、網(wǎng)側(cè)濾波單元、變流器功率單元、機(jī)側(cè)濾波單元、機(jī)側(cè)開關(guān)、發(fā)電機(jī)以及多個(gè)電流傳感器；所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述網(wǎng)側(cè)濾波單元以及所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)接交流電網(wǎng)或交流負(fù)載；所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述機(jī)側(cè)濾波單元以及所述機(jī)側(cè)開關(guān)與所述發(fā)電機(jī)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失效檢測(cè)電路，其特征在于，所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端的a、b、c三相中的任意兩相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)相線的電流；所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端的u、v、w三相中的任意兩相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)相線的電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的失效檢測(cè)電路，其特征在于，所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端的a、b、c三相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)a、b、c三相線的電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的失效檢測(cè)電路，其特征在于，所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端的u、v、w三相線上各連接一個(gè)所述電流傳感器以分別檢測(cè)u、v、w三相線的電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的失效檢測(cè)電路，其特征在于，所述網(wǎng)側(cè)濾波單元包括：3個(gè)濾波電感和3個(gè)濾波電容，3個(gè)所述濾波電容一端連接在一起，另一端分別接連a、b、c三相線，3個(gè)濾波電感分別串聯(lián)在a、b、c三相線上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失效檢測(cè)電路，其特征在于，所述變流器功率單元包括：網(wǎng)側(cè)變流單元、支撐電容以及機(jī)側(cè)變流單元；所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸出端與所述機(jī)側(cè)變流單元連接，所述網(wǎng)側(cè)變流單元和所述機(jī)側(cè)變流單元之間并聯(lián)支撐電容。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失效檢測(cè)電路，其特征在于，所述失效檢測(cè)電路還包括：預(yù)充電回路和斬波支路，所述預(yù)充電回路并聯(lián)在所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸出端，以用于對(duì)所述支撐電容進(jìn)行充電，所述斬波電路并聯(lián)在所述機(jī)側(cè)變流單元的輸入端，用于對(duì)輸入所述機(jī)側(cè)變流單元的輸入信號(hào)進(jìn)行斬波處理。

8.一種變流器電流傳感器的失效檢測(cè)方法，其特征是，所述失效檢測(cè)方法，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，所述啟動(dòng)所述變流器功率單元，通過(guò)分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線、所述變流器功率單元以及所述網(wǎng)側(cè)濾波單元形成第一單相電流回路，根據(jù)所述第一單相電流回路中兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的第一電流差值確定兩個(gè)所述電流傳感器是否失效，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，所述通過(guò)分別設(shè)置有電流傳感器的任意兩相線、所述變流器功率單元、所述機(jī)側(cè)濾波單元以及發(fā)電機(jī)形成第二單相電流回路，根據(jù)所述第一單相電流回路中兩個(gè)電流傳感器檢測(cè)的第二電流差值確定兩個(gè)所述電流傳感器是否失效，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種變流器電流傳感器的失效檢測(cè)電路及其失效檢測(cè)方法，電路包括：網(wǎng)側(cè)開關(guān)、網(wǎng)側(cè)濾波單元、變流器功率單元、機(jī)側(cè)濾波單元、機(jī)側(cè)開關(guān)、發(fā)電機(jī)以及多個(gè)電流傳感器；所述網(wǎng)側(cè)變流單元的輸入端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述網(wǎng)側(cè)濾波單元以及所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)接交流電網(wǎng)或交流負(fù)載；所述機(jī)側(cè)變流單元的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的所述電流傳感器、所述機(jī)側(cè)濾波單元以及所述機(jī)側(cè)開關(guān)與所述發(fā)電機(jī)連接。通過(guò)上述方式，本發(fā)明實(shí)施例能夠準(zhǔn)確檢測(cè)變流器傳感器是否失效，方法簡(jiǎn)單，成本低廉。

技術(shù)研發(fā)人員：李先強(qiáng),劉斐,余情,毛凱翔,佘岳,陳正軍,劉暢,陳龍,鄧霆,徐鳳星
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15