莫跃，刘明，王健，林康泉，宋海彬，关宇洋

(1.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局，贵州 兴义 562400；2.贵州大学 电气工程学院，贵州 贵阳 550025)

电力系统电力电子化的趋势有力地推动着电力系统的技术升级，由此带来的系统装备复杂性也对故障诊断技术提出了更高的要求。模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)具有高度模块化的结构、较低的电压谐波畸变率以及较低的开关损耗，能够方便地应用于各种场合的交/直流电能转换以及柔性互联，因此吸引众多的专家学者对其进行研究[1-7]，得到越来越多的应用[8]。

近年来，MMC的故障诊断问题受到重视，人们在此领域取得了一些研究成果[9-11]。MMC的基本组成部件为功率模块，功率模块的故障检测与隔离技术对保障MMC及所在系统的安全稳定运行至关重要。针对MMC功率模块的故障诊断问题，近年来开展了相关研究[12-16]：文献[12-13]采用滑模观测器对功率模块中IGBT开路故障的诊断方法进行了研究；文献[14]采用无监督学习-最小二乘互信息谱聚类等方法研究功率模块的开路故障；文献[15]通过对排序电容电压平衡算法执行过程的分析，提出一种功率模块单管开路故障的诊断方法。总体来看，研究主要集中在功率元件IGBT的开路损坏的结构性故障方面，缺少对器件性能下降(比如电容器容量减小、电容器漏电阻下降等参数型故障)的研究，而器件性能下降的及早发现，对防止事故发生具有重要意义。

早期的故障诊断方法采用硬件冗余的思路[17-18]，即对可能会发生故障的被监测部件配置一个完全相同的硬件部件，称冗余部件。……