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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于双重滑模观测器的MMC开关管开路故障诊断与定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114994457B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210527505.8，技术领域涉及：G01R31/08；该发明授权一种基于双重滑模观测器的MMC开关管开路故障诊断与定位方法是由白志红;郭咏春设计研发完成，并于2022-05-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于双重滑模观测器的MMC开关管开路故障诊断与定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于双重滑模观测器的MMC开关管开路故障诊断与定位方法，包括：1将MMC中三相上下桥臂的第i个子模块在概念上进行组合形成子单元；2MMC正常运行时，将每个子单元中子模块的电容电压相加，得到子单元电容电压和Usi；设计子单元电容电压和的滑模观测器，根据其估计值与实际值的残差判断该子单元的开关管是否发生开路故障；3设计桥臂电流的滑模观测器，检测此桥臂电流的估计值与实际值的残差判断该桥臂开关管是否发生上下开路故障；4当两个滑模观测器都检测到开关管出现开路故障，可定位出发生故障的子模块。本发明能够有效减少故障诊断与定位过程的时间，使MMC系统在不增加额外硬件电路的情况下具有更快的检测速度。

本发明授权一种基于双重滑模观测器的MMC开关管开路故障诊断与定位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于双重滑模观测器的MMC开关管开路故障诊断与定位方法，其特征在于，包括以下步骤： 1将MMC中三相上、下桥臂的第i个子模块在概念上进行组合，形成新的三相观测单元，称为子单元； 2MMC正常运行时，每个子单元的所有子模块电容电压和是Usi； 设计子单元电容电压和的滑模观测器，根据其估计值与实际值的残差是否超过了正常波动的范围，由此判断该子单元的开关管是否发生开路故障；具体过程为： 2-1MMC正常工作时，根据MMC拓扑，得到jj＝u,v,w相上、下桥臂第i个子模块电容电压微分方程为： 式中，Sjpi和Sjni分别为上、下桥臂第i个子模块的开关函数；ijpi和ijni分别为j相上、下桥臂的桥臂电流；ij为j相交流侧输出电流；ujpi和ujni分别为j相第i个子单元上下桥臂电压，Cu为电容； 2-2对于第i个子单元，设计观测电压Usi的滑模观测器；其中，一个子单元由六个子模块组成，子单元观测电压Usi为一个子单元内部各子模块电容电压之和，即： Usi＝uwpi+uwni+uvpi+uvni+uupi+uuni2 根据式1和式2得到： 将上式表示成状态方程： 式中，表示子单元电容电压和的估计值，且： i＝idc[1…1]T，ia＝iu[1...1]T，ib＝iv[1...1]T，ic＝iw[1...1]T 选择x为观测变量，定义由此建立子单元电容电压和的滑模观测器方程： 其中饱和函数为： 其中，M为滑模观测器增益值，M的值越大，收敛能力越强，h为子单元滑模观测器的阈值； 2-3将子单元滑模观测器的阈值h设定为子单元电压波动量峰峰值的一半，根据子单元观测电压的估计值与实际值的残差以及设定的阈值，对子单元进行故障监测； 3设计桥臂电流的滑模观测器，检测此桥臂电流的估计值与实际值的残差是否超过了正常波动的范围，由此判断该桥臂开关管是否发生上下开路故障； 4当子单元电容电压和的滑模观测器与桥臂电流的滑模观测器都检测到开关管出现开路故障，即可定位出发生故障的子模块；具体过程为： 电容电压和的滑模观测器用于判断出第i个子单元发生故障，桥臂电流的滑模观测器用于判断出该桥臂发生上下开关管开路故障；当两个滑模观测器同时检测到故障发生，即可定位出该桥臂第i个子模块发生了上下开关管开路故障。

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