本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种逆变器的滤波电容失效检测方法。
背景技术：
逆变器(又称为变流器或反流器)是一种能够将直流电(directcurrent，dc)转换为交流电(alternatingcurrent，ac)的器件，主要包括逆变模块和逻辑控制模块两大部分。其中，所述逻辑控制模块(如脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation，pwm)控制器)通过对所述逆变桥中的开关管(如绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)或金属氧化物场效应晶体管(metal-oxidesemiconductorfieldeffecttransistor，mos-fet))通断状态的控制，将输入的直流电转换为交流电。目前，逆变器以及逆变器电路拓扑已经广泛应用于光伏电网以及空调、电视等设备中。
为了提高所述逆变器输出的交流信号的质量，逆变器输出的交流信号需要通过滤波器进行滤波处理，滤除逆变器输出的交流信号中的高频分量。但是，滤波器中滤波电容在逆变器运行中会出现损坏，如滤波电容短路或开路，从而会影响到逆变器的运行稳定性，带来不可预知的后果。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种逆变器的滤波电容失效检测方法。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
技术方案一，一种逆变器的滤波电容失效检测方法，直流母线中点与逆变模块输入中点连接，包括以下步骤：获取直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值；判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第一阈值t1，若判断结果为是，则确定滤波电容需要检修或更换；所述设定的第一阈值t1的取值范围为，0<t1≤1.225un；所述un为电网相电压有效值。
基于技术方案一，还设有技术方案二，技术方案二中，所述第一阈值t1的取值范围为：u1≤t1≤1.225un，所述u1为滤波电容与母线电容正常工作时，测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量。
基于技术方案二，还设有技术方案三，技术方案三中，所述第一阈值取值为：t1＝(u1 1.225un)/2。
基于技术方案一、二或三，还设有技术方案四，技术方案四中，判断结果为是时，还判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第二阈值t2，若判断结果为是，则确定滤波电容短路；若判断结果为否，则确定滤波电容开路；所述第二阈值t2的取值范围为1.225un<t2<1.414un。
基于技术方案四，还设有技术方案五，技术方案五中，所述第二阈值取值为t2＝1.32un。
本发明同时提供一种逆变器的滤波电容失效检测方法，标记为技术方案六，技术方案六中，直流母线中点与逆变模块输入中点不连接，包括以下步骤：获取直流负母线和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值；判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第三阈值t3，若判断结果为是，则确定滤波电容需要检修或更换；所述第三阈值t3的取值范围为，u2<t3≤1.225un u2；所述un为电网相电压有效值，所述u2为半母线电压值。
基于技术方案六，还设有技术方案七，技术方案七中，所述第三阈值t3的取值范围为：u3 u2<t3≤1.225un u2，所述u3为滤波电容与母线电容正常工作时，测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量。
基于技术方案七，还设有技术方案八，技术方案八中，所述第三阈值取值为：t3＝(u3 1.225un 2u2)/2。
基于技术方案六、七或八，还设有技术方案九，技术方案九中，判断结果为是时，还判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第四阈值t4，若判断结果为是，则确定滤波电容短路；若判断结果为否，则确定滤波电容开路；所述第四阈值t4的取值范围为1.225un u2<t4<1.414un u2。
基于技术方案九，还设有技术方案十，技术方案十中，所述第四阈值取值为t4＝1.32un u2。
由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：
1、本发明的逆变器的滤波电容失效检测方法，只适用于任何一个滤波电容短路或开路的情况，不适用于两个或三个滤波电容短路或开路的情况，滤波电容正常工作时，直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值较小，而滤波电容短路或开路时，直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值会发生较大的变化，其中，滤波电容开路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值小于滤波电容短路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值，本发明事先只需要设定第一阈值，第一阈值的最大值为滤波电容开路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的理想电压值，即1.225un，再采取直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值，通过比较直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值与设定的第一阈值的大小即可判断滤波电容是否失效，检测方法简单，采集的数据量少，运算简单，其中1.225un经过计算得到，即
2、第一阈值t1的取值范围为：u1≤t1≤1.225un，滤波电容正常工作时，直流母线中点和三相滤波电容公共端之间存在电压波动量，使第一阈值t1大于或等于u1，即第一阈值的最小值为滤波电容正常工作时测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量，从而排除了采样波动引起的误差，使得判断结果更加准确。
3、第一阈值取值为：t1＝(u1 1.225un)/2，进一步减少了误差，提高了判断结果的准确性。
4、滤波电容短路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值大于滤波电容开路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值，其中一个滤波电容短路时，三相滤波电容公共端的电位相当于短路的滤波电容的相位，此时，直流母线中点相对于三相滤波电容公共端的电位的理想值约为
5、第二阈值取值为：t2＝1.32un，即
6、基于同一发明构思，本发明同时提供一种逆变器的滤波电容失效检测方法，只适用于任何一个滤波电容短路或开路的情况，不适用于两个或三个滤波电容短路或开路的情况，逆变器中，滤波电容正常工作时，直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值约为半母线电压值，而滤波电容短路或开路时，直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值会发生较大的变化，其中，滤波电容开路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值小于滤波电容短路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间电压值，本发明事先只需要设定第三阈值，第三阈值的最大值为滤波电容开路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间的理想电压值，即1.225un u2，再采集直流负母线和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值，通过比较直流负母线和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值与设定的第三阈值的大小来判断滤波电容是否失效，检测方法简单，采集的数据量少，运算简单，其中1.225un u2经过计算得到，即
7、第三阈值t3的取值范围为：u3 u2<t3≤1.225un u2，滤波电容正常工作时，直流母线中点和三相滤波电容公共端之间还存在电压波动量，使第三阈值t3大于或等于u3 u2，即第三阈值的最小值为滤波电容正常工作时测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量与半母线电压之和，从而排除了采样波动引起的误差，使得判断结果更加准确。
8、第三阈值取值为：t3＝(u3 1.225un 2u2)/2，进一步减少了误差，提高了判断结果的准确性。
9、滤波电容短路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值大于滤波电容开路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值，其中一个滤波电容短路时，三相滤波电容公共端的电位相当于短路的滤波电容的相位，此时，直流母线中点相对于三相滤波电容公共端的电位的理想值约为
10、第四阈值取值为：t4＝(1.414un 1.225un 2u2)/2＝1.32un u2，进一步减少了误差，提高了判断结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的电路示意图；
图2为本发明实施例2的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
本发明公开了一种逆变器的滤波电容失效检测方法，直流母线中点o与逆变模块输入中点连接，所述逆变模块与滤波电容连接方式如图1所示，所述逆变模块的每个输出端分别通过电感与滤波电容的一端连接，每个滤波电容的另一端相互连接，即当逆变模块具有3个用于输出交流电的输出端时，所述逆变模块的第1个输出端通过电感l1与第一滤波电容c11的一端连接，所述逆变模块的第2个输出端通过电感l2与第二滤波电容c12的一端连接，所述逆变模块的第3个输出端通过电感l3与第三滤波电容c13的一端连接，所述第一滤波电容c11、所述第二滤波电容c12和第三滤波电容c13的另一端互相连接。其中，所述逆变模块的每个输出端可以输出相位不同的交流电，如最常使用的三相交流电，所述逆变模块的每个输出端输出的交流电的相位依次相差120°。
本发明提供的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，包括以下步骤，
s1：获取直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值；
步骤s1的实施可通过采样电路获取，此处不再详细描述。
s2：判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第一阈值t1，若判断结果为是，则确定滤波电容需要检修或更换，执行步骤s3，若判断结果为否，则确定滤波电容正常；
步骤s2的实施有两种方式。
(1)由第一dsp判断，其中第一dsp可以直接比较瞬时电压值与第一阈值的大小也可以计算瞬时电压的有效值，比较瞬时电压的有效值的
(2)由同步整流电路、过压保护电路和第二dsp判断，同步整流电路用于对获取的瞬时电压进行整流，过压保护电路用于判断整流后的电压是否大于或等于第一阈值，若判断结果为是，则过压保护电路输出低电平信号；所述第二dsp检测到低电平信号时，则确定滤波电容需要检修或更换，此时不再执行步骤s3。
s3：判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第二阈值t2，若判断结果为是，则确定滤波电容短路；若判断结果为否，则确定滤波电容开路；
步骤s3的实施由第一dsp判断，此处不再详细描述。
另外，在本申请各个实施例中的各个dsp可以集成在一个dsp中，也可以是各个dsp单独物理存在。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现，以下不再赘述。
其中，设定的第一阈值t1的取值范围为，0<t1≤1.225un，所述un为电网相电压有效值，所述第二阈值t2的取值范围为1.225un<t2<1.414un。
在实际应用中，第一阈值t1的取值范围为：u1≤t1≤1.225un，所述u1为滤波电容与母线电容正常工作时，测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量，即第一阈值的最小值为滤波电容正常工作时测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量，从而排除了采样波动引起的误差，使得判断结果更加准确。
为了进一步减少误差，第一阈值t1＝(u1 1.225un)/2，第二阈值t2＝1.32un。
本发明的逆变器的滤波电容失效检测方法，只适用于任何一个滤波电容短路或开路的情况，不适用于两个或三个滤波电容短路或开路的情况，滤波电容正常工作时，直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值较小，而滤波电容短路或开路时，直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值会发生较大的变化，其中，滤波电容开路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值小于滤波电容短路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的电压值，本发明事先只需要设定第一阈值，第一阈值的最大值为滤波电容开路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的理想电压值，即1.225un，再采取直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值，通过比较直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值与设定的第一阈值的大小来判断滤波电容是否失效，检测方法简单，采集的数据量少，运算简单，其中1.225un经过计算得到，三个滤波电容中的一个滤波电容开路时，如第一滤波电容c11开路时，三相滤波电容公共端的电位为b相和c相的中点电位，即
因此，结合电网相电压即可得到滤波电容开路时三相滤波电容公共端之间的电位，再结合直流母线中点的电位，即可得到滤波电容开路时直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的理想电压值。
而当三个滤波电容中的一个滤波电容短路时，如c11短路时，三相滤波电容公共端的电位相当于a相电位，即va，约为
基于同一发明构思，本发明同时公开了一种逆变器的滤波电容失效检测方法，直流母线中点和逆变模块的输入中点不连接，所述逆变模块与滤波电容连接方式如图2所示，所述逆变模块的每个输出端分别通过电感与滤波电容的一端连接，每个滤波电容的另一端相互连接，即当所述逆变模块具有3个用于输出交流电的输出端时，所述逆变模块的第1个输出端通过电感l1与第四滤波电容c21的一端连接，所述逆变模块的第2个输出端通过电感l2与第五滤波电容c22的一端连接，所述逆变模块的第3个输出端通过电感l3与第六滤波电容c23的一端连接，所述第四滤波电容c21、所述第五滤波电容c22和第六滤波电容c23的另一端互相连接。其中，所述逆变模块的每个输出端可以输出相位不同的交流电，如最常使用的三相交流电，所述逆变模块的每个输出端输出的交流电的相位依次相差120°。
直流母线的母线电容c1，可以是由一个电容组合的，也可以是由多个电容串联而成的。
本发明提供的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，包括以下步骤：
s10：获取直流负母线和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值；
步骤s10的实施可通过采样电路获取，此处不再详细描述。
s20：判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第三阈值t3，若判断结果为是，则确定滤波电容需要检修或更换，执行步骤s3；若判断结果为否，则确定滤波电容正常；
步骤s20的实施有两种方式。
(1)由第三dsp判断，其中第三dsp可以直接比较瞬时电压值与第三阈值的大小，也可以计算瞬时电压的有效值，比较瞬时电压的有效值的
(2)由同步整流电路、过压保护电路和第四dsp判断，同步整流电路用于对获取的瞬时电压进行整流，过压保护电路用于判断整流后的电压是否大于或等于第三阈值，若判断结果为是，则过压保护电路输出低电平信号；所述第四dsp检测到低电平信号时，则确定滤波电容需要检修或更换，此时不再执行步骤s3。
步骤s30：判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第四阈值t4，若判断结果为是，则确定滤波电容短路；若判断结果为否，则确定滤波电容开路；
步骤s30的实施由第三dsp判断，此处不再详细描述。
同样的，该实施例中的各个dsp可以集成在一个dsp中，也可以是各个dsp单独物理存在。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现，以下不再赘述。所述第三阈值t3的取值范围为，u2<t3≤1.225un u2，所述un为电网相电压有效值，所述u2为半母线电压值，所述第四阈值t4的取值范围为1.225un u2<t4<1.414un u2。
在实际应用中，所述第三阈值t3的取值范围为：u3 u2<t3≤1.225un u2，所述u3为滤波电容与母线电容正常工作时，测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量，即第三阈值的最小值为滤波电容正常工作时测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量与半母线电压之和，从而排除了采样波动引起的误差，使得判断结果更加准确。
为了进一步减少误差，所述第三阈值取值为：t3＝(u3 1.225un 2u2)/2，所述第四阈值取值为t4＝1.32un u2。
本发明的逆变器的滤波电容失效检测方法，只适用于任何一个滤波电容短路或开路的情况，不适用于两个或三个滤波电容短路或开路的情况，逆变器中，滤波电容正常工作时，直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值约为半母线电压值，而滤波电容短路或开路时，直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值会发生较大的变化，其中，滤波电容开路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间的理想值小于滤波电容短路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间的电压值，本发明事先只需要设定第三阈值，第三阈值的最大值为滤波电容开路时直流负母线和三相滤波电容公共端之间的理想电压值，即1.225un u2，再采取直流负母线和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值，通过比较直流负母线和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值与设定的第三阈值的大小来判断滤波电容是否失效，检测方法简单，采集的数据量少，运算简单，其中1.225un u2经过计算得到，三个滤波电容中的一个滤波电容开路时，如第四滤波电容c21开路时，三相滤波电容公共端的电位为b相和c相的中点电位，即
而当其中一个滤波电容短路时，如c21短路时，三相滤波电容公共端的电位相当于a相电位，即va，约为
上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：直流母线中点与逆变模块输入中点连接，包括以下步骤：
获取直流母线中点和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值；
判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第一阈值t1，若判断结果为是，则确定滤波电容需要检修或更换；
所述设定的第一阈值t1的取值范围为，0<t1≤1.225un；
所述un为电网相电压有效值。
2.如权利要求1所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：所述第一阈值t1的取值范围为：u1≤t1≤1.225un，所述u1为滤波电容与母线电容正常工作时，测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量。
3.如权利要求2所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：所述第一阈值取值为：t1＝(u1 1.225un)/2。
4.如权利要求1-3中任一项所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：判断结果为是时，还判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第二阈值t2，若判断结果为是，则确定滤波电容短路；若判断结果为否，则确定滤波电容开路；
所述第二阈值t2的取值范围为1.225un<t2<1.414un。
5.如权利要求4所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：所述第二阈值取值为t2＝1.32un。
6.一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：直流母线中点与逆变模块输入中点不连接，包括以下步骤：
获取直流负母线和三相滤波电容公共端之间的瞬时电压值；
判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第三阈值t3，若判断结果为是，则确定滤波电容需要检修或更换；
所述第三阈值t3的取值范围为，u2<t3≤1.225un u2；
所述un为电网相电压有效值，所述u2为半母线电压值。
7.如权利要求6所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：所述第三阈值t3的取值范围为：u3 u2<t3≤1.225un u2，所述u3为滤波电容与母线电容正常工作时，测得的直流母线中点相对三相滤波电容公共端的最大电压波动量。
8.如权利要求7所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：所述第三阈值取值为：t3＝(u3 1.225un 2u2)/2。
9.如权利要求6-8中任一项所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：判断结果为是时，还判断所述的瞬时电压值是否大于或等于设定的第四阈值t4，若判断结果为是，则确定滤波电容短路；若判断结果为否，则确定滤波电容开路；
所述第四阈值t4的取值范围为1.225un u2<t4<1.414un u2。
10.如权利要求9所述的一种逆变器的滤波电容失效检测方法，其特征是：所述第四阈值取值为t4＝1.32un u2。
技术总结