基于新型滑模观测器的MMC子模块IGBT开路故障诊断方法

摘要

为了提高模块化多电平换流器子模块中的绝缘栅双极型晶体管开路故障诊断的准确性和鲁棒性,文章提出一种新型滑模观测器,该观测器利用分段指数函數代替传统的开关函数,削弱传统滑模观测器系统因高频信号切换而存在的抖振问题,并利用李雅普诺夫稳定性判据对系统稳定性进行分析。然后利用模糊控制法自动调节滑模增益,消除由采样误差和干扰带来的故障误检测。最后进行仿真分析,结果表明,相比于传统滑模观测器,本文所提方法可以在加入干扰和采样误差的条件下,依然可以使桥臂电流观测值和实际测量值的误差保持在所设置的阈值以内,有效地解决了滑模抖振问题,并消除了由采样误差和干扰带来的故障误检测,提高了故障诊断方法的准确性和鲁棒性。