[发明专利]一种MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法

权利要求书

1.一种MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于，包括：

基于模型预测算法计算出MMC系统中各子模块电容电压预测值；

计算出桥臂子模块预测电容电压值中位数；

计算传感器采集到的实际电容电压与桥臂预测电容电压中位数相对误差，并将所述相对误差逐段累加，得到误差累加值；

将所述误差累加值与所设阈值比较，实现子模块故障诊断。

2.如权利要求1所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：所述MMC系统由上桥臂和下桥臂组成，所述上桥臂和所述下桥臂由N个半桥子模块和一个缓冲电感组成。

3.如权利要求2所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：所述半桥子模块包括由一个直流储能容、两个互补的IGBT模块组成。

4.如权利要求1-3任一所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：所述模型预测算法包括计算子模块输出电压、上桥臂输出电压、下桥臂输出电压、上桥臂输出电流、下桥臂输出电流和子模块电容电压。

5.如权利要求4所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：

正常运行时，所述子模块输出电压可表示为：

u_{sm_xi}＝S_xiU_cxi

所述上桥臂输出电压u_u和所述下桥臂输出电压u_l可表示为：

其中，u_{sm_xi}表示桥臂x(x＝u,l，表示上桥臂，下桥臂)中第i个子模块输出电压，U_cxi表示第i个子模块电容电压，S_xi表示开关函数；

所述上桥臂电流i_u和所述下桥臂电流i_l可表示为：

其中，i_cir为环流，i_o为交流侧输出电流；

所述子模块电容电压方程为：

6.如权利要求5所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：

所述模型预测算法还包括计算所述电容电压预测值，表示为：

其中，k表示k时刻，U_{cpre_xi}(k-1)为上一时刻电容电压预测值，Ts为系统采样周期，i_x(k-1)为上一时刻桥臂电流值。

7.如权利要求5或6所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：

所述桥臂子模块预测电容电压值中位数，表示为：

其中，X_n表示在长度为N的数组X中的中位数。

8.如权利要求7所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：

所述相对误差，表示为：

U_{cxi_m}-X_{n_m}

其中，m为历史计算周期数。

9.如权利要求8所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：

所述误差累加值，表示为：

10.如权利要求8或9所述的MMC构成的柔性互联装置子模块开路故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断包括，当所述误差累加值大于所述阈值，则判断子模块i为故障，反之，则判断所述子模块i为正常。