庄茂东，高爱杰

1.国网宿州供电公司电力经济技术研究所，安徽宿州，234000；2.中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州，221008；



基于五电平NPC的IGBT开路故障诊断方法

庄茂东1，高爱杰2

1.国网宿州供电公司电力经济技术研究所，安徽宿州，234000；2.中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州，221008；

以五电平NPC变换器为研究对象，对变换器中IGBT发生开路故障时的故障特征进行了研究，分别对变换器在正常工作时和存在故障时相电压与门极信号之间的变化关系情况进行分析，建立了一种基于相电压的积分算法，并根据此积分算法提出了故障诊断和定位的方法。最后，在Matlab/Simulink中建立五电平NPC逆变器的仿真模型，通过仿真对本文所提出方法的可行性进行了验证，结果表明，该方法能准确地检测到故障的位置。

NPC；IGBT开路；相电压积分

近年来，由于电力电子技术飞速发展，节能减排、智能电网这样的字眼频繁地出现在人们的生活中，随之而来的是对各种大功率开关器件的需求日益增大。然而，由于开关器件制造工艺存在局限性，大功率开关器件的功率处理能力和开关频率之间往往存在极大的矛盾，多电平变换器无疑是解决此矛盾最好的选择。然而，多电平变换器系统的可靠性随着开关器件数量的增多而降低，另外，周围环境如电磁容易对变换器造成损坏，进而使得功率开关器件可靠性降低，使用时存在潜在故障[1]。功率器件短路故障已有众多学者提出相应的对策[2]。……