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基于矩阵的有源中点钳位变换器开路故障容错分析与PWM设计方法
Matrix-Based Approach for Open-Circuit Fault-Tolerant Analysis and PWM Design of Active Neutral-Point-Clamped Converters
| 作者 | Yuzhuo Li · Hao Tian · Yunwei Ryan Li |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2022年12月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 三电平 多电平 PWM控制 故障诊断 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 有源中点钳位变换器 开路故障容错 PWM设计 可靠性 高电平变换器 故障分析 |
语言:
中文摘要
有源中点钳位（ANPC）变换器相比传统NPC拓扑具备更强的开路故障容错能力。然而，由于PWM设计复杂及故障点随机性，该能力在高电平变换器中难以充分利用。本文提出一种基于矩阵的分析方法，旨在简化故障容错控制策略的设计，提升变换器的可靠性。
English Abstract
Active neutral-point-clamped converter adds open-circuit fault-tolerant (OCFT) capability compared with the widely used original neutral-point-clamped (NPC) topology. However, such capability is hard to utilize due to difficulties in pulse-width modulation (PWM) design and the randomness of failure points, particularly in high-level converters. Current research mainly focused on low-level topologi...
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SunView 深度解读
ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率与功率密度的关键技术路径。该研究提出的矩阵分析法能有效解决多电平拓扑在复杂工况下的故障容错控制难题，对于提升PowerTitan储能变流器及大型地面电站逆变器的运行可靠性具有重要价值。建议研发团队将此方法应用于iSolarCloud智能运维平台的故障预测算法中，通过优化PWM策略，在发生功率器件开路故障时实现平滑的容错运行，降低运维成本，提升系统可用度。