基于随机森林二分类器的模块化多电平换流器子模块开路故障检测方法

作者：杨贺雅; 邢纹硕; 陈聪; 张伟; 李成敏; 向鑫; 李武华

来源：中国电机工程学报, 2022, 1-12.

• 模块化多电平换流器
• 开路故障检测
• 时域特征提取
• 随机森林
• 二分类器

随着模块化多电平换流器(modular multilevel converter， MMC)应用领域的日益扩展，其子模块的开路故障引起了更多关注。为了诊断子模块开路故障，本文提出了一种基于机器学习(machine learning， ML)的故障检测和定位策略。根据开路故障特性，本文选择子模块电容器电压作为故障检测的关键指标。然后引入一种从电压数据中提取时域特征的方法，以构造用于有监督机器学习分类器的样本。在对随机森林的分类器进行样本训练后，检测策略实时电压数据的特征量判断每个子模块的工作状态。本文所提出的策略可以快速准确地定位故障子模块，而无需添加额外的传感器或构建电路的数学模型。最后，通过三相MMC实验平台验证所提出的开路故障检测策略的有效性。

• 单位
  内蒙古电力科学研究院; 浙江大学