基于损失特征矩阵的CHB-BESS模块间接地故障诊断.pdfVIP

第13卷第3期储能科学与技术Vol.13No.3

2024年3月EnergyStorageScienceandTechnologyMar.2024

储能系统与工程

基于损失特征矩阵的CHB-BESS模块间接地故障诊断

刘志豪，高逸群，张君，凌志斌，李旭光

（上海交通大学，上海200240）

摘要：模块间接地故障是H桥级联型电池储能系统（cascadedHbridgebasedbatteryenergystoragesystem，

CHB-BESS）的易发故障，快速诊断故障位置对减少故障损失至关重要。模块间接地故障的故障特征主要体现在

零序电流上，会受到接地过渡电阻的影响。为实现接地过渡电阻不确定情况下，故障模块位置的快速准确鲁棒

定位，本工作提出了一种基于损失特征矩阵的快速故障诊断方法。首先，本工作建立了零序等效电路模型；然

后，将零序电流模型离散化；接着，提出基于损失特征矩阵的定位方法，该方法使用拓扑矩阵描述故障位置和

过渡电阻的遍历信息，基于离散化模型来遍历计算零序电流，将计算结果与测量结果的偏差记录在损失特征矩

阵中，通过偏差最优解确定故障位置；其次，本工作证实了故障定位问题作为最优化问题具有最优解唯一性，

偏差最优解在接地过渡电阻不确定的情况下可获得准确的故障发生位置；最终，基于最优解唯一性提出了最优

化计算的加速方法。实测表明，所提方法的平均定位误差仅为0.2个子模块，在接地过渡电阻较大范围不确定的

情况下实现了准确定位，并且所提加速方法显著提高诊断速度。

关键词：CHB-BESS；模块间接地故障；故障诊断；损失特征矩阵；最优化计算

doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0811

中图分类号：TM73文献标志码：A文章编号：2095-4239（2024）03-850-08

AfaultdiagnosismethodforgroundfaultsbetweenCHB-

BESSmod