[发明专利]基于异或逻辑的HBSM‑MMC内部IGBT开路故障识别方法

权利要求书

1.一种基于“异或”逻辑的HBSM-MMC内部IGBT开路故障识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)监测第n个HBSM的状态S_n；

(2)监测第n个HBSM的电容电压u_cn，计算其电容电流i_cn；

(3)计算n个HBSM的电容电流与桥臂电流的比值λ_n；

(4)将S_n与λ_n进行逻辑“异或”，并用符号表示“异或”，说明第n个HBSM未发生开路故障；说明第n个HBSM为发生开路故障，且如果此时S_n＝1，说明T_1n发生开路，如果S_n＝0，说明T_2n发生开路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述第n个HBSM的状态，采用S_n表示第n个HBSM的工作状态，并做如下规定：

其中，n＝1,2…2N，N为上、下桥臂的级联HBSM数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤(2)中所述第n个HBSM电容电流的计算公式为：

icn=Cnducndt]]>

其中，i_cn为第n个HBSM的电容电流，u_cn为第n个HBSM的电容电压，C_n为第n个HBSM的电容值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤(3)中第n个HBSM电容电流与桥臂电流的比值用λ_n表示，即：

λn=icniarm]]>

正常工作时：当S_n＝1时，表示第n个HBSM处于投入状态，输出电压为其电容电压u_cn，电容电流与桥臂电流相等，即i_arm＝i_cn，λ_n＝1；当S_n＝0时，表示第n个HBSM处于切除状态，输出电压为0，电容电流i_cn＝0，λ_n＝0。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

对T_1n开路情况进行故障特性分析，规定给HBSM的电容充电的桥臂电流为正向电流，记为i_arm>0；给HBSM的电容放电的桥臂电流为负向电流，记为i_arm<0。T_1n开路以后，当S_n＝0时，与正常工作情况相同；当S_n＝1时，如果i_arm>0，与正常工作情况相同，桥臂电流通过T_1n的反并联二极管D_1n给子模块电容充电，此时仍有i_arm＝i_cn，λ_n＝1；如果i_arm<0，由于T_1n开路，桥臂电流将流过T_2n的反并联二极管D_2n，此时HBSM的电容电流为零，此时λ_n＝0，而非λ_n＝1。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

对T_2n开路情况进行故障特性分析，T_2n开路以后，当S_n＝1时，与正常工作情况相同；当S_n＝0时，如果i_arm<0，与正常工作情况相同，桥臂电流流过T_2n的反并联二极管D_2n，此时λ_n＝0；如果i_arm>0，由于T_2n开路，桥臂电流将流过T_1n的反并联二极管D_1n给HBSM的电容充电，i_arm＝i_cn，此时λ_n＝1，而非λ_n＝0。