[发明专利]一种MMC子模块功率管开路故障的诊断方法

摘要

本发明涉及一种模块化多电平变换器子模块功率管开路故障的诊断方法，该故障诊断方法分为故障的检测和故障的定位两个部分，故障检测采用luenberger观测器观测桥臂电流，当实际值与观测值的差值超过阈值ith并且持续Δt1可以确定具体的故障桥臂。在检测到故障后屏蔽基于排序法的电容电压平衡算法进行故障定位，比较故障子模块所在桥臂的所有子模块的电容电压的检测值与基准值，若某个子模块的差值超过阈值Uth并且持续一段时间Δt2，定位出该故障子模块。该方法算法简单，在故障定位时不会因为平衡算法的缘故发生误判断，具有快速性和鲁棒性。

主权项

一种模块化多电平变换器的子模块功率管的开路故障诊断方法，其特征在于，模块化多电平变换器每一相有上下两个桥臂，每个桥臂包括桥臂电感和若干子模块，各子模块之间以及子模块与桥臂电感之间串联连接，所述子模块采用半桥拓扑，包括上下两个功率管S1、S2和电容器，所述功率管S1的发射极作为子模块的输入端，功率管S2的发射极作为子模块的输出端，所述电容器与两个功率管并联连接，所述模块化多电平变换器的子模块功率管的开路故障诊断方法包括如下三个步骤，第一步，故障检测，采用基于luenberger观测器观测桥臂电流检测子模块功率管开路故障是否发生；第二步，故障定位，采用屏蔽基于排序法的电容电压平衡算法后比较电容电压的检测值与阈值进行故障子模块的定位；第三步，重新加入电容电压平衡算法，排序跳过故障子模块。