《表1 双向晶闸管控制信号》

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《双向交直流容错变换器有限状态预测功率控制》

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双向交直流变换器常见的故障类型有直流母线接地短路、直流母线电容短路、功率器件触发脉冲丢失、功率器件短路和开路、桥臂短路、输出交流侧开路、相间短路以及单相对地短路等[13～16]。电压源型变换器的故障诊断方法已进行相关研究[1，15]，在此基础上，本文主要研究功率器件开路和短路故障后的容错变换器的控制问题。由于功率器件短路故障发生的时间一般极短（10μs以内），通常在变换器桥臂中串联快速熔断器，从而转换为开路故障[1]。双向交直流容错变换器结构如图1a所示，通过使用3支双向晶闸管作为连接开关，使三相与串联电容中点相连。正常工作时，双向晶闸管处于断开状态。当某一桥臂（如a相桥臂）发生短路或开路故障时，断开与该桥臂相连的快速熔断器（F1，F2），并触发相应的双向晶闸管（TRa）导通，实现容错连续运行。双向晶闸管可使用带有光电耦合的集成式固态继电器（solid state relay，SSR）商业模块作为执行元件，该元件具有无触点、光电隔离、响应速度快等优点。桥臂发生开路故障后，SSR控制信号如表1。表1中，TRi(i=a，b，c）为1表示双向晶闸管工作在导通状态；为0表示工作在关断状态。故障重构后的双向交直流三相四开关容错变换器结构如图1b。