柔性直流輸電（即電壓源換流器型高壓直流輸電,VSC-HVDC）具有換相可靠性高、控制靈活度大、運行損耗較小等優(yōu)點,是我國實現能源結構轉型的重要依托技術之一。作為柔性直流輸電系統(tǒng)中的核心部件,柔性直流輸電換流器的可靠運行對柔性直流輸電技術的應用與推廣具有重要意義。模塊化多電平換流器（Modular Multilevel Converter,MMC）是當今柔性直流輸電換流器中的主流拓撲。憑借子模塊級聯(lián)的特殊結構,MMC規(guī)避了功率器件直接串聯(lián)的需求,在降低設計制造難度的同時也提升了輸出質量與運行效率。然而,和傳統(tǒng)兩電平、三電平柔性直流輸電換流器相比,MMC中包含更多的功率器件。功率器件是電力電子換流器中最脆弱的元件之一。MMC中大量的功率器件不僅意味著高昂的建設成本,也構成了MMC運行可靠性的一大潛在威脅。因此,功率器件故障的可靠診斷是提升MMC運行可靠性的重要途徑。功率器件故障主要包括器件短路故障和器件開路故障兩類。器件短路故障具有時間尺度短、破壞效應強、安全隱患大的特點,主要通過硬件保護進行處理。和器件短路故障不同,器件開路故障的故障特性因換流器拓撲不同各異。由于MMC結構特殊,其開路故... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：137 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 MMC中IGBT開路故障診斷研究現狀
        1.2.1 傳統(tǒng)柔性直流輸電換流器中的IGBT開路故障診斷研究
        1.2.2 MMC中IGBT開路故障診斷深度
        1.2.3 診斷方法介紹
        1.2.4 診斷方法性能對比
        1.2.5 MMC子模開路故障診斷研究的挑戰(zhàn)
    1.3 研究內容
第2章 基于單環(huán)定理的換流器級半橋型子模塊開路故障診斷方法
    2.1 半橋型MMC基本運行規(guī)則
    2.2 半橋型子模塊開路故障特性
    2.3 基于單環(huán)定理的半橋型子模塊開路故障診斷方法
        2.3.1 單環(huán)定理基本原理
        2.3.2 基于子模塊電壓的隨機矩陣構造方法
        2.3.3 診斷原理
        2.3.4 性能討論
    2.4 方法驗證
        2.4.1 仿真驗證
        2.4.2 實驗驗證
    2.5 在線診斷可行性分析
    2.6 本章小結
第3章 基于分位數分析的半橋型子模塊開路故障診斷方法
    3.1 基于分位數分析的子模塊級半橋型子模塊開路故障診斷方法
        3.1.1 分位數分析基本原理
        3.1.2 方法執(zhí)行步驟
        3.1.3 性能討論
        3.1.4 實驗驗證
    3.2 基于分位數分析的功率器件級半橋型子模塊開路故障診斷方法
        3.2.1 半橋型子模塊電容電壓分布特性
        3.2.2 方法執(zhí)行步驟
        3.2.3 實驗驗證
    3.3 本章小結
第4章 全橋型子模塊開路故障特性及其診斷
    4.1 全橋型子模塊工作原理與開路故障特性
        4.1.1 全橋子模塊基本結構及工作原理
        4.1.2 直流故障主動穿越原理
        4.1.3 全橋型子模塊開路故障特性
    4.2 有利于故障診斷的全橋型子模塊開關序列組合
    4.3 基于分位數分析的全橋型子模塊開路故障診斷方法
    4.4 實驗驗證
        4.4.1 全橋型子模塊開路故障特性驗證
        4.4.2 全橋型子模塊開路故障診斷
    4.5 本章小結
第5章 基于統(tǒng)計分析法的MMC故障診斷
    5.1 MMC故障層次劃分
    5.2 統(tǒng)計分析法在MMC故障診斷中的應用
        5.2.1 統(tǒng)計樣本構建方法
        5.2.2 單環(huán)定理和分位數分析在MMC故障診斷中的有效前提
        5.2.3 基于統(tǒng)計分析法的MMC故障診斷通用執(zhí)行準則
    5.3 仿真驗證
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 未來工作展望
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文和申請的專利
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3157390