模块化多电平换流器IGBT状态参数在线监测方法

考虑模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)可靠性与关键元件参数密切相关,文中提出一种针对其子模块(Submodule,SM)中绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)状态参数估计的新方法。分析了子模块开关状态量与电压的关系,并建立桥臂电压数学模型;针对通过传感器采集的桥臂数据存在测量噪声,引入卡尔曼滤波理论,在线性最小方差准则下,建立了MMC子模块IGBT状态参数监测信息的数学模型,从而得到桥臂各子模块IGBT状态参数。该方法仅利用输电系统中已布置传感器,无需添加新的采集点,在不增加量测系统复杂度的同时有效降低投资成本与采样开销。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建了MMC-HVDC的电磁暂态仿真模型,通过仿真验证了所提出的估计算法的有效性,且能有效消除桥臂传感器噪声的影响。该方法对提高监测系统的便携性,降低成本和能耗,有一定的参考价值。