时维国，吴 宁

(大连交通大学 电气信息工程学院，辽宁 大连 116028)

0 引 言

中性点箝位型(NPC)三电平逆变器常用于大功率逆变场合，与两电平逆变器相比，不仅降低了开关的应力，而且提高了输出电压质量。此外，三电平逆变器还具有开关损耗小、电压利用率高、电磁干扰小等优点，因此得到了广泛的应用[1]。但是，三电平逆变器由更多的功率管和二极管组成，开关数量的翻倍会导致逆变器发生故障的概率更高，降低了系统的可靠性，甚至可能造成严重的事故或经济损失，因此准确定位和识别逆变器中发生的故障至关重要[2-3]。

对于NPC型三电平逆变器的故障诊断，需要解决2个关键问题：(1) 故障特征提取，即用信息分析和处理的方法提取不同类型故障的有效信息；(2) 故障识别，即根据提取的故障特征对故障位置进行定位。针对特征提取问题，文献[4]介绍了用于故障特征提取的频谱法，频谱法的实质是傅里叶变换，虽然方法简单，但会丢失分析信号的时域信息。文献[5]将经验模态分解(EMD)方法引入到故障诊断中，提取故障信号的特征信息，该方法属于递归式分解，存在模态混频和端部效应，易出现模态混叠，影响故障诊断的准确性。文献[6]提出复合故障特征提取技术，从故障信号中提取2种故障特征，该方法有效地提高了故障诊断的准确率，但是过于繁琐。文献[7-8]采用小波分析方法提取故障信号的特征信息，该方法是一种时频分析方法，可以同时获得信号的时域信息和频域信息，计算出重构信号的能量作为特征向量，克服了频谱法丢失分析信号时域特征信息的缺陷。……