| 主权项 |
一种模块化多电平换流器(MMC)子模块冗余配置及可靠性的计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：根据工程实际，模块化多电平换流器(MMC)三相共六个桥臂，其中每个桥臂中均有N+N<sub>0</sub>个子模块SM，其中N<sub>0</sub>个子模块SM为冗余配置，列写桥臂带有N+N<sub>0</sub>个子模块SM的模块化多电平换流器(MMC)可靠性的计算公式，建立模块化多电平换流器(MMC)冗余数目与可靠性的关系，并用R<sub>MMC</sub>表示模块化多电平换流器(MMC)的可靠性；步骤2：将模块化多电平换流器(MMC)每个桥臂的子模块数目N和单个子模块SM的可靠性R<sub>SM</sub>固定，随着每个桥臂所配置的子模块SM冗余数目N<sub>0</sub>的变化，计算得到一系列模块化多电平换流器(MMC)的可靠性R<sub>MMC</sub>值；步骤3：根据多项式最小二乘拟合法对多个(N<sub>0</sub>，R<sub>MMC</sub>)点进行拟合，得到拟合函数f(x)；步骤4：求步骤3所得拟合函数f(x)的二阶导函数，并令此二阶导函数为零，求得两个临界点x<sub>1</sub>和x<sub>2</sub>；步骤5：对x<sub>1</sub>向上取整，对x<sub>2</sub>向下取整，分别得到每个桥臂冗余子模块数目：N<sub>0C1</sub>和N<sub>0C2</sub>，并将其作为实际模块化多电平换流器(MMC)工程子模块冗余配置的参考值；步骤6：根据桥臂带有N+N<sub>0</sub>个子模块SM的模块化多电平换流器(MMC)可靠性的计算公式计算N<sub>0C1</sub>的可靠性R<sub>MMC</sub>(N<sub>0C1</sub>)和N<sub>0C2</sub>的可靠性R<sub>MMC</sub>(N<sub>0C2</sub>)，利用模块化多电平换流器(MMC)的冗余可靠性计算公式计算模块化多电平换流器(MMC)的冗余可靠性；所述桥臂带有N+N<sub>0</sub>个子模块SM的模块化多电平换流器(MMC)可靠性的计算公式为式(1)：<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>MMC</mi></msub><mo>=</mo><msup><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub></munderover><msubsup><mi>C</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mi>i</mi></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>R</mi><mi>SM</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>i</mi></msup><msubsup><mi>R</mi><mi>SM</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow></msubsup><mo>)</mo></mrow><mn>6</mn></msup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000767762630000021.GIF" wi="1415" he="177" /></maths>其中，R<sub>SM</sub>为子模块SM的可靠性，R<sub>MMC</sub>为模块化多电平换流器(MMC)的可靠性，N为子模块的个数，N为正整数，N<sub>0</sub>为冗余配置的子模块个数，N<sub>0</sub>为正整数，<img file="FDA0000767762630000022.GIF" wi="155" he="88" />为组合数，表示从N+N<sub>0</sub>个子模块SM中抽取i个子模块SM，i为自然数，i＝{0,1，…N<sub>0</sub>}；所述模块化多电平换流器(MMC)的冗余可靠性计算公式为式(4)：<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>RRI</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>R</mi><mi>MMC</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mn>0</mn><mi>C</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msub><mi>R</mi><mi>MMC</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mn>0</mn><mi>C</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mn>0</mn><mi>C</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mn>0</mn><mi>C</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000767762630000023.GIF" wi="1523" he="179" /></maths>其中，N<sub>0C1</sub>和N<sub>0C2</sub>为工程中真正所需的临界点；RRI为模块化多电平换流器(MMC)的冗余可靠性。 |
