一种基于MIC的FID子模块IGBT开路故障定位方法

1.一种基于MIC的FID子模块IGBT开路故障定位方法，其特征在于：包括，基于桥臂输出电压和预测电压差值进行故障桥臂定位和故障类型识别；采集故障桥臂子模块电容电压的一个基波周期；基于子模块电容电压MIC值特征进行故障子模块定位；所述故障桥臂定位包括：定义每个子模块电容器电压完全平衡，可由子模块电容电压平衡方案实现；定义电容电压误差标准差：在正常条件下，电容电压误差标准差接近于0，在子模块发生IGBT开路故障时接近于1或-1；定义阈值Td来识别MMC子模块健康状态：当电容电压误差标准差在预定义阈值Td内时，MMC处于正常工作状态；当电容电压误差标准差超过预定义阈值Td时，MMC处于故障操作状态；所述故障类型识别包括：当一个臂发生开路故障时，相应臂的电容电压误差标准差将超过阈值Td；当 超过阈值时，开路故障位于上臂，而当 超过阈值时，开路故障位于下臂；当电容电压误差标准差接近−1，表示子模块上管IGBT发生开路故障，当电容电压误差标准差接近1时，表示子模块下管IGBT发生开路故障；故障子模块判断包括：遍历计算任意两个子模块之间的最大信息数；找出最大信息数远小于1的一类故障数组；所述故障数组中的重复项为故障子模块；所述故障子模块定位包括，基于一个基波周期的滑动窗口来获取电容电压样本，在正常操作中，形状相同，同一臂上任意两个电容器电压的最大信息数将保持接近1；在发生开路故障后，故障子模块电容电压将异常运行，故障子模块与正常子模块的电容器电压最大信息数将变小。 2.根据权利要求1所述的基于MIC的FID子模块IGBT开路故障定位方法，其特征在于：所述桥臂输出电压由传感器采集到的子模块电容电压根据投入状态计算；所述预测电压差值由控制器根据传感器采集到的桥臂电流和子模块投入状态计算；所述故障桥臂子模块电容电压的一个基波周期，由传感器采集到控制器。 3.根据权利要求2所述的基于MIC的FID子模块IGBT开路故障定位方法，其特征在于：所述子模块电容电压平衡方案包括：确定桥臂中所需投入的子模块数；确定此时桥臂电流状态，若为充电状态，则投入所需数量的电容电压较小的子模块；若为放电状态，则投入所需数量的电容电压较大的子模块。 4.根据权利要求3所述的基于MIC的FID子模块IGBT开路故障定位方法，其特征在于：在桥臂电流大于0时，子模块输出电压与未发生上管故障下一致；当桥臂电流小于零时，正常情况下桥臂电流流过上管，输出电压等于电容电压；在子模块上管发生开路故障后，桥臂电流将从下管流过，此时子模块输出电压等于0，则上管故障。 5.根据权利要求4所述的基于MIC的FID子模块IGBT开路故障定位方法，其特征在于：在桥臂电流小于0时，子模块输出电压与未发生下管故障下一致；当桥臂电流大于零时，正常情况下桥臂电流流过下管，输出电压等于0；在子模块下管发生开路故障后，桥臂电流将从上管流过，此时子模块输出电压等于电容电压，则下管故障。