[发明专利]基于快速傅里叶变换和滑动平均值算法的MMC故障检测方法

权利要求书

1.一种基于快速傅里叶变换和滑动平均值算法的MMC故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采集待检测模块化多平换流器的运行状态下交流侧的每一相电流i_j,j＝(a,b,c)；

步骤2，对采集到的电流i_j进行快速傅里叶变换，计算出每一个电流周期中直流分量i_j-dc,j＝(a,b,c)，根据所述直流分量i_j-dc与预设直流分量阈值i_pre的大小判定所述待检测模块化多平换流器是否出现子模块开路故障，并在所述待检测模块化多平换流器判定为子模块开路故障后，通过比较三相电流直流分量i_a-dc、i_b-dc、i_c-dc定位到故障桥臂；

步骤3，当所述待检测模块化多平换流器定位到故障桥臂后，通过滑动平均值滤波算法对所述故障桥臂的所有N个子模块电容电压u_cr,r＝1,2,···,N进行处理分析以定位到故障子模块。

2.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换和滑动平均值算法的MMC故障检测方法，其特征在于：

其中，步骤2中所述快速傅里叶变换公式如下：

式中，a_j,k、b_j,k用于计算三相电流的谐波幅值；i_j(n)为采样的电流；M为一个周期内采样点数；n＝1,2,…,M-1；k为整数。

3.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换和滑动平均值算法的MMC故障检测方法，其特征在于：

其中，步骤2中根据所述直流分量i_j-dc与预设直流分量阈值i_pre的大小判定所述待检测模块化多平换流器的运行状态包括以下情况：

当所述直流分量i_j-dc小于等于所述预设直流分量阈值i_pre时，视为所述直流分量i_j-dc≈0，并判定为所述待检测模块化多平换流器正常运行；

当所述直流分量i_j-dc大于所述预设直流分量阈值i_pre，且持续时间超过预设时间Δt₁时，判定为所述待检测模块化多平换流器出现子模块开路故障。

4.根据权利要求3所述的基于快速傅里叶变换和滑动平均值算法的MMC故障检测方法，其特征在于：

其中，所述预设直流分量阈值i_pre设置为0.1；预设时间Δt₁≥0.02s。

5.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换和滑动平均值算法的MMC故障检测方法，其特征在于：

其中，步骤2中比较三相电流直流分量i_a-dc、i_b-dc、i_c-dc定位故障桥臂具体包括：

判定三相电流直流分量i_a-dc、i_b-dc、i_c-dc绝对值最大者为故障相，

进一步，当故障相的所述直流分量i_j-dc为正时，判定为该相上桥臂子模块发生故障；当故障相的所述直流分量i_j-dc为负时，判定为该相下桥臂子模块发生故障。