其中在PC中通过LabVIEW虚拟仪器软件编程,根据上述三种故障处理方式的工作原理,实现相应的控制方案,产生相应的控制信号。产生的开关器件控制信号经数据输出设备输出,由信号调理电路处理后送至级联型变频器实验装置使设备工作。输出电压经传感器送至PCI 9846,然后依靠LabVIEW编写的采集程序对数据进行高速采集并加以保存。随后再利用LabVIEW编写的分析软件对保存的信号进行处理 ,完成了级联型变频器输出特性检测分析的功能。
四 信号采集与处理结果
测试系统利用LabVIEW虚拟仪器软件平台搭建的主控界面如图5所示,这里以六单元级联系统为例进行分析,分别设计了相应的故障处理方法,通过程序设计得到不同故障处理方法时的参考波。这里仅对与参考波等效的相电压及获得的等效线电压波形进行分析。
上述演示程序中,可以选择三种不同的故障处理方法,其原理在相应的选项卡标签中有简要介绍。左侧的指示灯用来表示六单元级联系统各个单元的运行状态,不亮的指示灯表示单元对应发生故障并被屏蔽。图5中表示的是A相三个单元故障时的工作情况,指示灯上面有系统此时的输出能力,可以看出,在A相三个单元故障的情况下,通过部分零序电压注入的优化调节方式,系统仍能够有接近75%的输出能力,比传统故障处理方式的输出能力(此时为50%)有很大的提高。指示灯下方的区域为相电压、线电压有效值归一化后的输出,各相电压的总谐波失真以及三相线电压的相位。右侧的选项卡标签里给出的是三相相电压、线电压的输出波形及其中一相的谐波分析。此外,程序还提供了零序电压注入的方式,用来提高直流侧电压的利用率,进而提高系统的输出能力。从运行结果可以看出,采用该种故障处理方式后,仅屏蔽故障的功率单元,因此三相相电压不再对称,幅值及相位均根据故障类型做出了相应的调整,而得到的线电压仍为幅值相等、三相平衡的输出,且不含有三次谐波分量。
利用上述程序,对多种故障的输出情况进行了对比分析,其输出性能分别如下表所示。其中故障类型表示三相分别剩余的正常单元数目,如(466)表示六单元级联系统三相正常工作的单元数分别为A相4个,B相6个,C相6个,总故障单元数为2。此时三种处理方法得到的最大输出能力分别为66.70%、76.30%和83.40%。可以看出利用优化中点移位即部分零序电压注入的故障处理方式,可以得到最大的系统输出。其它故障类型时,系统输出性能也均不低于前两种处理方式。
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