基于子模块电压分组检测的MMC子模块开路故障诊断定位方法

发布时间：2021-01-17 04:33

　　模块化多电平变流器（MMC）子模块数目较多时,系统结构复杂且发生故障概率较高。针对子模块的开路故障诊断问题,提出一种基于子模块电压分组检测的MMC子模块开路故障诊断定位方法。分析子模块故障特性,通过对比子模块组输出电压的预测值和实际值获得检测判据,根据检测判据诊断故障发生的子模块组及故障类型;改变子模块的工作状态,根据检测判据进行故障定位;定量分析分组检测时子模块电容电压的测量误差,为子模块电压分组提供依据。通过MATLAB/Simulink搭建49电平MMC仿真平台,在电容值偏移的情况下对不同类型的故障进行仿真,仿真结果表明,所提故障诊断定位方法能在减少电压传感器数量的情况下实现子模块开路故障诊断定位,提升系统的可靠性。 

【文章来源】：电力自动化设备. 2020,40(12)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

T1故障且SM投入时的工作状态

MMC中每个桥臂由N个结构相同的SM和桥臂电感L串联构成，SM由2个IGBT(T1、T2）、2个续流二极管（D1、D2）、1个高速旁路开关K及1个电容C构成，MMC的拓扑结构见图1。图中，u C为电容电压；idc、Udc分别为直流电流、直流母线电压；ipx、inx(x=a,b,c）分别为x相上、下桥臂电流；ux、ix分别为x相电压、电流；iarm为桥臂电流；up、un分别为上、下桥臂电压。1.2 分组检测原理

对各桥臂的SM进行分组，每组中SM个数可以不同，每组配置1台电压传感器，电压传感器安装在各组两端，测量每组SM的输出电压u。为简化分析，将各桥臂的N个SM平均分为g组，每组M个SM，分组检测的桥臂拓扑结构见图2。以第1组SM为例，设k为控制周期序号，在每个控制周期开始时对输出电压、桥臂电流采样，获得相应的采样值u(k)、iarm(k)。u(k)可以表示为该组SM在第k-1个控制周期结束时的输出电压之和，即：

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]模块化多电平换流器型直流输电系统的稳态运行解析和控制技术研究[D]. 周月宾.浙江大学 2014

硕士论文
[1]模块化多电平换流器的优化均压策略与改进的子模块电压检测方法[D]. 徐业事.湖南大学 2017



本文编号：2982215