基于Semi-Markov的模块化多电平换流器的可靠性分析及其冗余配置策略

目前，对于模块化多电平换流器(MMC)的可靠性分析大多认为其子模块的寿命函数符合指数分布，但实际上其子模块的寿命函数更接近于Weibull分布。利用Semi-Markov过程建立MMC的数学模型，结合频率和持续时间法对存在不同冗余度的系统进行可靠性指标的定量分析。对MMC进行损耗分析，分析冗余度对其损耗的影响。采用分目标乘除法对MMC的冗余度进行优化，使其在具有高可靠性的同时保持损耗最小。通过实例分析可知，当换流器直流侧母线电压为±800 kV，子模块的额定电压为3 kV时，最佳冗余度为1.86%。