M3C子模块故障诊断及在线监测方法研究

M3C(模块化多电平矩阵式换流器)子模块数量众多,常规故障检测和定位方法存在效率低、覆盖性不足、等效性差等问题。实现子模块IGBT(绝缘栅双极型晶体管)批量化非侵入故障检测和子模块电容的在线监测,对于M3C换流站的稳定运行尤为重要。为此,设计了一种基于低压交流源预充电方法的子模块IGBT非侵入式故障检测和定位策略,并提出一种基于子模块电容电压跳变特征和卡尔曼滤波算法的子模块电容状态参数综合在线监测方法。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建M3C换流站模型进行验证,仿真结果表明所提出的方法能高效准确地实现故障的检测定位以及电容状态的在线监测。