[发明专利]一种快速MMC子模块器件开路故障的检测方法及系统

权利要求书

1.一种快速MMC子模块器件开路故障的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将MMC桥臂中子模块电容器电压采样后的数据值存入长度为L的数组中，电压数据每更新一次，将最新的数据存入电压值数组中，并将最先存入的数据删除，保持电压值数组长度不变；

S2、电压值数组每更新一次，计算一次电压值数组内电压数据的积分值，并将每次积分后的数值存入每个子模块对应的电压值积分数组中；子模块电容器电压积分值表示为：

其中，cap_i表示桥臂第i个子模块电容器电压，t₁表示子模块电容器电压数组中最新数据存入的时刻，t₂表示子模块电容器电压数组中最早数据存入的时刻，N表示桥臂子模块数量；

局部异常因子值LOF_api表示为：

其中，表示距离数据cap_{i_int}最近的k个数据的集合，k≠i，cap_{k_int}表示桥臂中子模块电压积分数据组中除了cap_{i_int}外任意一个数据值，lrd_api表示为：

其中，reach-dist(cap_{i_int},cap_{k_int})表示数据cap_{i_int}到数据cap_{k_int}的可达距离，表示为：

reach-dist_k(cap_{i_int},cap_{k_int})＝max{d(cap_{i_int},cap_{k_int})，k-distance(cap_{i_int})}

其中，d(cap_{i_int},cap_{k_int})表示数据cap_{i_int}到数据cap_{k_int}的绝对距离，k-distance(cap_{i_int})表示与数据cap_{i_int}最近的第k个距离；

S3、通过基于密度的聚类算法，对每次存入桥臂中子模块对应电压值积分数组中的值，计算局部异常因子，并将该计算结果存入每个子模块对应的局部异常因子数组中；

S4、判断计算得到的子模块电压积分值的局部异常因子值与设置的故障检测与定位局部异常因子判断阈值LOF_th的关系，如果子模块对应的局部异常因子值小于阈值，则无故障发生，等待下一次采样时刻的到来，跳转至步骤S1；如果子模块对应的局部异常因子值大于或者等于阈值，此时，检测到故障发生并定位到具体的子模块；

S5、检测到故障发生后，计算桥臂中所有子模块电容器电压积分值的中位数，通过中位数判断其他无故障发生子模块电容器电压的变化趋势，若电容器电压变化趋势为增大，则故障发生在子模块上的上开关管；若电容器电压变化趋势为减小，则故障发生在子模块上的下开关管，完成对故障的分类。

2.根据权利要求1所述的一种快速MMC子模块器件开路故障的检测方法，其特征在于，通过对MMC子模块电容器电压积分，分析开路故障发生后子模块电容器电压的异常变化。

3.根据权利要求1所述的一种快速MMC子模块器件开路故障的检测方法，其特征在于，步骤S5中，若检测到故障并定位故障子模块，则对该桥臂中所有子模块电容器电压积分值求中位数，通过中位数分析在检测到故障时刻之后正常子模块电容器电压的总体变化趋势，若变化趋势为增加，则判定故障类型为上开关管开路故障；若变化趋势为减少，则判定故障类型为下开关管开路故障。

4.一种快速MMC子模块器件开路故障的检测系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至3任一项所述的快速MMC子模块器件开路故障的检测方法。