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摘要：本发明公开了一种基于故障子模块独立控制的MMC子模块IGBT开路故障穿越方法，包括：当子模块中的下开关管Q2开路时，通过桥臂电流iarm判定故障子模块处于可控区域还是不可控区域，并据此决定是否启动故障穿越方法；故障穿越方法通过模型预测算法选择最优占空比Dopt，进而确定故障子模块上开关管Q1驱动信号；根据桥臂电流iarm状态和步骤S2中故障子模块Q1驱动信号确定故障桥臂具体投入的子模块。本发明首次提出了基于模型预测控制的故障子模块电容电压独立控制，在完成故障子模块电容电压抑制的基础上，同时提出了对应的故障桥臂子模块均压方法，实现了故障子模块的独立电压控制和桥臂子模块均压控制，为MMC故障容错创造了平稳过渡条件。

主权项：1.一种基于故障子模块独立控制的MMC子模块IGBT开路故障穿越方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：子模块为半桥子模块，当子模块中的下开关管Q2开路时，通过桥臂电流iarm判定故障子模块处于可控区域还是不可控区域，并据此决定是否启动故障穿越方法；S2：故障穿越方法通过模型预测算法选择最优占空比Dopt，进而确定故障子模块上开关管Q1驱动信号；S3：根据步骤S1中桥臂电流iarm状态和步骤S2中故障子模块Q1驱动信号确定故障桥臂具体投入的子模块；步骤S1中判定故障子模块处于可控区域还是不可控区域的方法为： 其中，判定子模块在下开关管Q2开路时处于可控区域或是不可控区域依据是桥臂电流iarm是否被上开关Q1控制，如果故障子模块在Q2开路的情况下，故障子模块能够通过控制开关管Q1的开通和关断实现对流经子模块的桥臂电流iarm实现控制，则故障子模块处于控制区域，否则故障子模块处于不可控区域；步骤S2中通过子模块下开关管Q2开路故障数学模型预测t+1时刻的故障子模块电容电压值Usmi_Q2faultt+1，电容电压值Usmi_Q2faultt+1的计算公式如下： 其中，公式2中Csm为子模块电容容值，Dit为开关管Q1在当前时刻t的占空比，iarmt为t时刻的桥臂电流，Usmi_Q2faultt为t时刻故障子模块电容电压采样值；步骤S3具体为：当iarmt0时，故障子模块处于不可控区域，通过主动修改故障桥臂投入的正常子模块个数N即可实现故障桥臂子模块电容的均压：如果故障子模块的Q1的驱动信号为1，故障桥臂在不主动干预的情况下有N个子模块处于工作状态，此时，因故障子模块独立控制排除故障子模块后，投入故障桥臂子模块电容电压最低的N-1个正常的子模块即可；如果故障子模块的Q1的驱动信号为0，故障桥臂在不主动干预的情况下有N+1个子模块处于工作状态，此种状况下需重新调整驱动信号，基本条件就是保证N个投入的子模块个数不变，此时，只投入电容电压最低的N-1个正常的子模块，即可实现故障桥臂投入的子模块数N不变；当iarmt0时，故障子模块处于可控区域，通过主动修改故障桥臂投入的子模块个数N即可实现故障桥臂子模块电容的均压：如果故障子模块的Q1的驱动信号为1，投入包括故障子模块在内的N电容电压最高的子模块即可；如果故障子模块的Q1的驱动信号为0，投入N个电容电压最高的子模块即可，其中不包括故障子模块。

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