在輸電網(wǎng)絡(luò)中，通常將交流（AC）功率變換成直流（DC）功率用于經(jīng)由架空線路和/或海底電纜的輸電。該變換消除用來補(bǔ)償由傳輸線路或電纜所強(qiáng)加的AC電容負(fù)載的影響的需要，并且由此降低線路和/或電纜的每一公里的成本。因而，在需要在長距離傳輸功率時(shí)，從AC至DC的變換變得節(jié)省成本。

在輸電網(wǎng)絡(luò)中，還利用AC功率與DC功率之間的變換，其中，有必要使在不同的頻率操作的AC電網(wǎng)絡(luò)互相連接。在任何這種輸電網(wǎng)絡(luò)中，在AC功率與DC功率之間的每個(gè)接口處要求變換器，以實(shí)現(xiàn)所要求的變換，并且，一種這種形式的變換器是電壓源變換器。

在圖1中示意地示出典型的電壓源變換器。電壓源變換器10包括第一DC端子12和第二DC端子14，變換器分支16在第一DC端子12與第二DC端子14之間延伸。其他電壓源變換器可以包括多于一個(gè)變換器分支16，并且具體地，可以包括三個(gè)變換器分支，變換器分支中的每個(gè)對(duì)應(yīng)于三相電功率系統(tǒng)的給定的相。

變換器分支16包括通過交流（AC）端子22而分離的第一分支部分18和第二分支部分20。

在使用中，第一DC端子12和第二DC端子14分別與DC網(wǎng)絡(luò)的正端子和負(fù)端子連接，并且，AC端子22與AC網(wǎng)絡(luò)連接。

每個(gè)分支部分18、20包括鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24，鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24在AC端子22與第一DC端子12或第二DC端子14中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)之間延伸。每個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24包括多個(gè)串聯(lián)連接的鏈?zhǔn)芥溄幼幽K26。

每個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼幽K26包括至少一個(gè)切換元件（未示出），該切換元件與以例如電容器的形式的能量存儲(chǔ)裝置并聯(lián)連接。所述切換元件或每個(gè)切換元件可以包括以例如絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的形式的半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置與二極管反并聯(lián)連接，然而，有可能使用其他半導(dǎo)體裝置。

所述切換元件或每個(gè)切換元件的切換選擇性地指引電流通過電容器，或促使電流旁路電容器，使得每個(gè)子模塊26選擇性地能夠提供電壓。以這種方式，有可能經(jīng)由多個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼幽K26（其中每個(gè)子模塊26提供其自身的電壓）的電容器的插入而建立(build up)跨每個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的組合的電壓，該電壓比可從每個(gè)個(gè)別子模塊26獲得的電壓更高。

鏈?zhǔn)芥溄幼幽K26共同工作，以許可鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24提供步進(jìn)式可變電壓源。這許可使用逐步逼近法來生成跨每個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的電壓波形。每個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24以這種方式的操作能夠用來生成AC端子22處的AC電壓波形，并且由此使電壓源變換器10能夠提供前面提到的AC網(wǎng)絡(luò)與DC網(wǎng)絡(luò)之間的功率傳遞功能性。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供識(shí)別鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的有故障的子模塊的方法，鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器包括多個(gè)子模塊，每個(gè)子模塊包括共同是選擇性地可操作的以提供電壓源的至少一個(gè)切換元件和能量存儲(chǔ)裝置，方法包含如下的步驟：

（i）測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的每個(gè)子模塊的切換特性；

（ii）確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征；以及

（iii）將具有從切換特性特征偏離的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊識(shí)別為有故障的子模塊。

鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器內(nèi)的有缺陷或退化的子模塊例如包括有故障的能量存儲(chǔ)裝置的子模塊將傾向于以不同的速率，即，比完全運(yùn)行的子模塊更快地或更慢地釋放和存儲(chǔ)能量。結(jié)果，這種有缺陷或退化的子模塊可以以與鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器中的其他完全運(yùn)行的子模塊不同的速率切換到電路中并且從其中切換出，或可以在不同的時(shí)間量內(nèi)處于接通或斷開狀態(tài)，以便所有的子模塊近似具有跨其的相同的電壓。

本發(fā)明的發(fā)明者已明白，有缺陷或退化的子模塊將因此傾向于展現(xiàn)與其他完全運(yùn)行的子模塊中的每個(gè)不同的切換特性，使得對(duì)給定的子模塊的切換特性的考慮能夠用來可靠地識(shí)別有故障的子模塊，應(yīng)當(dāng)在隨后的例程或例外維護(hù)時(shí)期的期間例如更仔細(xì)地監(jiān)測和/或替換有故障的子模塊。

切換特性可以包含切換頻率。切換特性特征可以包含切換頻率特征。切換特性可以包含切換持續(xù)時(shí)間。切換特性特征可以包含切換持續(xù)時(shí)間特征。

確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征的步驟可以包含根據(jù)所測量的切換特性而確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征。

更具體地，根據(jù)所測量的切換特性而確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征許可,即，通過識(shí)別具有從切換特性特征偏離的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊而例如不必直接測量能量存儲(chǔ)裝置的能量存儲(chǔ)能力,即,不必利用電容診斷裝置確定以電容器的形式的能量存儲(chǔ)裝置的實(shí)際電容(這能夠是相對(duì)費(fèi)時(shí)的并且在鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的持續(xù)操作期間難以進(jìn)行)而識(shí)別有故障的模塊。

此外，根據(jù)所測量的切換特性而確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征意味著，切換特性特征自動(dòng)地適應(yīng)于鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的不同的操作條件。

測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的每個(gè)子模塊的切換特性的步驟可以包括測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的每個(gè)子模塊的切換頻率。確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征的步驟可以包括根據(jù)所測量的切換頻率而確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換頻率特征。將具有從切換特性特征偏離的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊識(shí)別為有故障的子模塊的步驟可以包括識(shí)別具有從切換頻率特征偏離的切換頻率的所述子模塊或每個(gè)子模塊。

測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的每個(gè)子模塊的切換特性的步驟可以包括針對(duì)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的每個(gè)子模塊而測量子模塊提供電壓源與不提供電壓源之間的切換持續(xù)時(shí)間。確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征的步驟可以包括確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換持續(xù)時(shí)間特征。將具有從切換特性特征偏離的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊識(shí)別為有故障的子模塊的步驟可以包括識(shí)別具有從切換持續(xù)時(shí)間特征偏離的切換持續(xù)時(shí)間的所述子模塊或每個(gè)子模塊。

切換持續(xù)時(shí)間和切換持續(xù)時(shí)間特征的使用能夠使個(gè)別異常事件能夠被識(shí)別。而且，方法可以包含響應(yīng)于識(shí)別有故障的子模塊而自動(dòng)地和/或立即采取動(dòng)作。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，切換特性特征采取子模塊切換特性的特征分布的形式。

使切換特性特征采取子模塊切換特性的特征分布的形式容易地使具有不正常的切換特性的子模塊隔離，并且因此許可此后其迅速并且容易的識(shí)別。

優(yōu)選地，識(shí)別具有從切換特性特征偏離的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊的步驟包括識(shí)別具有位于子模塊切換特性的特征分布外的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊。

識(shí)別具有位于子模塊切換特性的特征分布外的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊能夠在各種子模塊的所測量的切換特性以表格和圖形兩者的形式呈現(xiàn)時(shí)容易地執(zhí)行，并且因此在識(shí)別一個(gè)或多個(gè)有故障的子模塊方面提供大量的靈活性。

子模塊切換特性的特征分布可以由切換特性值的范圍定義。例如，子模塊切換特性的特征分布可以由頻率范圍或持續(xù)時(shí)間值的范圍定義。

這種步驟提供區(qū)別健康切換特性與反常切換特性的可靠的部件，使得可以容易地識(shí)別一個(gè)或多個(gè)有故障的子模塊。

可選地，子模塊切換特性的特征分布包括僅那些共同形成主群的切換特性子范圍。

以前述的方式確定子模塊切換特性的特征分布在幫助確保僅具有不正常的切換特性的子模塊位于特征分布外的同時(shí)，提供確定特征分布的可靠的且可重復(fù)的方式。

在本發(fā)明的更進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施例中，測量每個(gè)子模塊的切換特性的步驟包括在視覺上表示鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器內(nèi)的所有的子模塊的子模塊切換特性的分布。

切換特性的分布的這種視覺表示可以采取例如直方圖或發(fā)散圖的形式，直方圖或發(fā)散圖兩者都提供每個(gè)子模塊的操作性能的‘看一眼就’指示，并且具體地，容易地允許迅速并且容易地在視覺上識(shí)別有故障的子模塊。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施例中，切換特性特征采取鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器中的所有的子模塊的平均切換特性的形式。

使切換特性特征采取鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器中的所有的子模塊的平均切換特性的形式容易地使具有不正常的切換特性的子模塊隔離，并且因此許可此后其迅速并且容易的識(shí)別。

可選地，識(shí)別具有從切換特性特征偏離的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊的步驟包括識(shí)別具有與鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器中的所有的子模塊的平均切換特性相差閾值量或更大的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊。

識(shí)別具有與鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器中的所有的子模塊的平均切換特性相差閾值量或更大的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊能夠在計(jì)算上以低的處理開銷容易地執(zhí)行。

優(yōu)選地，根據(jù)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的操作條件而確定閾值量。

具有以前面提到的方式變化并且是可配置的閾值量許可例如在鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的操作是至關(guān)重要的時(shí)的情況下促成(instigate)潛在有故障的子模塊的更小的容限，和/或許可在其他情形下適應(yīng)潛在有故障的子模塊的更大的容限。

方法可以進(jìn)一步包括在識(shí)別有故障的子模塊時(shí)，發(fā)信號(hào)通知警報(bào)條件的步驟。這種步驟理想地例如對(duì)人類監(jiān)督員指示有故障的子模塊的存在，而不需要監(jiān)督員持續(xù)地監(jiān)測鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的操作。

在本發(fā)明的更進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施例中，測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的每個(gè)子模塊的切換特性包括針對(duì)每個(gè)子模塊而確定預(yù)定的時(shí)段內(nèi)的平均切換特性。

針對(duì)每個(gè)子模塊而確定例如60秒的預(yù)定的時(shí)段內(nèi)的平均切換特性(具體地，平均切換頻率)幫助避免例如鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的暫時(shí)反常的操作期間的有故障子模塊的錯(cuò)誤識(shí)別。

可選地，方法進(jìn)一步包括將鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征與相同電壓源變換器內(nèi)的至少一個(gè)其他鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征比較的步驟。

能夠容易地例如在視覺上使用這種步驟來識(shí)別諸如可以形成變換器分支部分的給定的鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器，該變換器很可能包含至少一個(gè)有故障的子模塊。

優(yōu)選地，方法進(jìn)一步包括將鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征與參考切換特性特征比較的步驟。

這種參考切換特性特征能夠表示例如電壓源變換器的健康操作，使得僅僅通過將鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的實(shí)際切換特性特征與參考切換特性特征比較而對(duì)具體的電壓源變換器是否健康地操作和/或是否正確地執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)算法的快速評(píng)估是可能的。

切換特性特征可以包含切換特性閾值。方法可以包含：將切換特性與切換特性閾值比較;并且將對(duì)于其切換特性超過切換特性閾值的所述子模塊或每個(gè)子模塊識(shí)別為有故障的子模塊。切換特性閾值可以包含持續(xù)時(shí)間閾值。

根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，提供用于鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的控制器，鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器包括多個(gè)子模塊，控制器配置成：

（i）測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的每個(gè)子模塊的切換頻率特性；

（ii）確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的切換特性特征；以及

（iii）將具有從切換特性特征偏離的切換特性的所述子模塊或每個(gè)子模塊識(shí)別為有故障的子模塊。

控制器可以執(zhí)行本文中所公開的任何方法步驟。

可以提供計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，促使計(jì)算機(jī)配置包括本文中所公開的電路、控制器、變換器或裝置的任何設(shè)備或執(zhí)行本文中所公開的任何方法。計(jì)算機(jī)程序可以是軟件實(shí)現(xiàn)，并且，計(jì)算機(jī)可以被認(rèn)為是任何合適的硬件，作為非限制的示例，包括數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器以及只讀存儲(chǔ)器（ROM）、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM）或電子可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）中的實(shí)現(xiàn)。軟件可以是匯編程序。

可以在計(jì)算機(jī)可讀媒介上提供計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)可讀媒介可以是諸如盤或存儲(chǔ)器裝置的物理計(jì)算機(jī)可讀媒介，或可以體現(xiàn)為瞬態(tài)信號(hào)。這種瞬態(tài)信號(hào)可以是網(wǎng)絡(luò)下載，包括互聯(lián)網(wǎng)下載。

現(xiàn)在，接著有參考附圖而通過非限制的示例的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例的簡要描述，其中：

圖1示出電壓源變換器的示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一方法的子模塊切換頻率的分布的視覺表示；以及

圖3示出對(duì)子模塊的許多異常事件進(jìn)行計(jì)數(shù)的示例的算法；以及

圖4示出基于對(duì)異常事件的識(shí)別而修改切換算法的示例的算法。

根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的識(shí)別鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的有故障的子模塊26的方法包含如下的步驟：

（i）測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的每個(gè)子模塊26的切換頻率；

（ii）可選地根據(jù)所測量的切換頻率而確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的切換頻率特征40；以及

（iii）將具有從切換頻率特征40偏離的切換頻率的所述子模塊26或每個(gè)子模塊26識(shí)別為有故障的子模塊42。

切換頻率是切換特性的示例。切換頻率特征40是切換特性特征的示例。

更具體地，測量每個(gè)子模塊26的切換頻率包括針對(duì)每個(gè)子模塊26而確定60秒的時(shí)段內(nèi)的平均切換頻率，然而，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，時(shí)段可能多于或少于六十秒。在一段時(shí)間內(nèi)求平均值能夠使長期模式能夠被識(shí)別。

能夠例如使用由對(duì)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的操作進(jìn)行控制的控制器所提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來在線地，即，在鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的操作期間執(zhí)行這種測量，或能夠通過對(duì)合適的日志文件的分析而離線地執(zhí)行這種測量。

另外，這種對(duì)切換頻率的測量還包括在視覺上表示鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24內(nèi)的所有的子模塊26的子模塊26切換頻率的分布。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，這種視覺表示采取如圖2中所示出的直方圖44的形式。直方圖44包括許多直方圖條48，這些直方圖條48中的每個(gè)圖示具有具體的切換頻率子范圍內(nèi)的切換頻率的子模塊26的數(shù)量。其他形式的視覺表示，即，其他圖形格式也是可能的。

切換頻率特征40采取如圖2中的粗體輪廓中所示出的子模塊切換頻率的特征分布46的形式。在所示出的實(shí)施例中，特征分布46包括僅某些直方圖條48a，例如，僅那些相互緊鄰，使得它們共同形成主群的直方圖條48a，即，特征分布46省略與主群隔開的其他直方圖條48b。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，然而，特征分布46可以包括諸如僅那些識(shí)別多個(gè)子模塊的切換頻率子范圍的切換頻率子范圍的不同的選擇。特征分布還可以由個(gè)別切換頻率（而不是切換頻率的子范圍）定義，并且，例如，包括僅那些在預(yù)定的切換頻率周圍分組或成群的切換頻率。特征分布還可以由上限頻率值與下限頻率值之間的簡單的頻率范圍定義。

包括僅共同形成主群的切換頻率子范圍，即，包括僅某些直方圖條48a的特征分布46的使用意味著，在所示出的實(shí)施例中，具有從切換頻率特征40，即，特征分布46偏離的切換頻率42的三個(gè)子模塊顯然位于其他頻率子范圍中，即，位于其他直方圖條48b中，其不屬于特征分布46，并且因此能夠容易地在視覺上被識(shí)別為有故障的子模塊。

更具體地，每個(gè)有故障的子模塊42具有比其他子模塊26中的每個(gè)的電容顯著地更低的電容，使得它們各自具有比由特征分布46所涵蓋的切換頻率的范圍更高的切換速率，即切換頻率，使得它位于特征分布46外。

可以將切換頻率特征40，即特征分布46與相同電壓源變換器10內(nèi)的至少一個(gè)其他鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的切換頻率特征，即對(duì)應(yīng)的特征分布（未示出）比較，以便容易地并且迅速地在視覺上識(shí)別潛在地包括有故障的子模塊的一個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24。

類似地，可以將切換頻率特征40，即特征分布46與參考切換頻率特征，即對(duì)應(yīng)的參考特征分布（未示出）比較，以便許可對(duì)電壓源變換器10是否健康地操作和/或是否正確地執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)算法的快速評(píng)估，參考切換頻率特征，即對(duì)應(yīng)的參考特征分布例如表示相同操作條件下（即，當(dāng)在相同控制模式下輸送相同有功或無功功率時(shí)）的電壓源變換器10的健康操作。

根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的識(shí)別鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的有故障的子模塊26的方法與本發(fā)明的第一實(shí)施例類似，并且，同樣地包括如下的步驟：

（i）測量鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的每個(gè)子模塊26的切換頻率；

（ii）可選地根據(jù)所測量的切換頻率而確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的切換頻率特征；以及

（iii）將具有從切換頻率特征偏離的切換頻率的所述子模塊26或每個(gè)子模塊26識(shí)別為有故障的子模塊。

測量每個(gè)子模塊26的切換頻率可以再次包括針對(duì)每個(gè)子模塊26而確定60秒的時(shí)段內(nèi)的平均切換頻率，然而，時(shí)段可與這個(gè)不同。

能夠類似地例如使用由對(duì)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的操作進(jìn)行控制的控制器所提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來在線地，即，在鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的操作期間執(zhí)行這種測量，或能夠通過對(duì)合適的日志文件的分析而離線地執(zhí)行這種測量。

然而，根據(jù)所測量的切換頻率而確定鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的切換頻率特征的步驟確實(shí)與本發(fā)明的第一實(shí)施例的步驟不同。

具體地，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，切換頻率特征改為采取鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24中的所有的子模塊26的平均切換頻率的形式。

以類似的方式，識(shí)別具有從切換頻率特征偏離的切換頻率的所述子模塊26或每個(gè)子模塊26的步驟也與本發(fā)明的第一實(shí)施例不同，因?yàn)樵诒景l(fā)明的第二方法中，它包括識(shí)別具有與鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24中的所有的子模塊26的平均切換頻率相差閾值量或更大的切換頻率的所述子模塊26或每個(gè)子模塊26。

根據(jù)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的操作條件而確定閾值量，然而，情況不一定需要這樣。

以這種方式，具有比其他子模塊26中的每個(gè)的電容顯著地更低的電容的有故障的子模塊將再次具有比由平均切換頻率所涵蓋的切換頻率的范圍更高的切換頻率和相關(guān)聯(lián)的閾值量偏移。結(jié)果，有故障的子模塊的切換頻率將與鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24中的所有的子模塊26的平均切換頻率相差與閾值量相等或比閾值量更大的量，使得它可容易地識(shí)別為有故障的子模塊。

可以再次將鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24中的所有的子模塊26的切換頻率特征，即平均切換頻率與相同電壓源變換器10內(nèi)的至少一個(gè)其他鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24的切換頻率特征，即所有的子模塊26的對(duì)應(yīng)的平均切換頻率比較，以便容易地并且迅速地在視覺上識(shí)別潛在地包括有故障的子模塊的一個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24。

類似地，可以同樣地將鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器24中的所有的子模塊26的切換頻率特征40，即平均切換頻率與參考切換頻率特征，即對(duì)應(yīng)的參考平均切換頻率比較，以便許可對(duì)電壓源變換器10是否健康地操作和/或是否正確地執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)算法的快速評(píng)估，參考切換頻率特征，即對(duì)應(yīng)的參考平均切換頻率例如表示相同操作條件下（即，當(dāng)在相同控制模式下輸送相同有功或無功功率時(shí)）的電壓源變換器10的健康操作。

在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，切換特性可以包含切換持續(xù)時(shí)間，而不是上文中所討論的切換頻率。類似地，切換特性特征可以包含切換持續(xù)時(shí)間特征。相對(duì)于處理與切換頻率特征有關(guān)的切換頻率的上文中所討論的每個(gè)示例能夠用來另外或備選地以相同或類似的方式處理與與切換持續(xù)時(shí)間特征有關(guān)的切換持續(xù)時(shí)間。

切換持續(xù)時(shí)間可以被認(rèn)為是表示子模塊已處于當(dāng)前狀態(tài)多長的子模塊狀態(tài)時(shí)間。子模塊狀態(tài)時(shí)間能夠包括與子模塊斷開的時(shí)間長度有關(guān)的子模塊斷開時(shí)間和/或與子模塊接通的時(shí)間長度有關(guān)的子模塊接通時(shí)間。能夠?qū)ψ幽K狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測并將其與最大狀態(tài)時(shí)間閾值比較。能夠?qū)ψ幽K斷開時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測并將其與最大斷開時(shí)間閾值比較。能夠?qū)ψ幽K接通時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測并將其與最大接通時(shí)間閾值比較。這些閾值中的每個(gè)是切換特性閾值的示例。如果達(dá)到或超過閾值，則子模塊能夠被識(shí)別為有故障的子模塊。即，如果達(dá)到或超過閾值，則能夠說是從切換持續(xù)時(shí)間閾值偏離。閾值不一定需要基于所測量的切換特性。

切換持續(xù)時(shí)間的使用能夠使個(gè)別異常事件能夠容易地被識(shí)別。如果子模塊被識(shí)別為有故障的子模塊，則能夠被認(rèn)為是“鎖定”于特定的狀態(tài)中。能夠識(shí)別/標(biāo)記子模塊，使得能夠自動(dòng)地采取某一動(dòng)作。還能夠立即采取動(dòng)作，因?yàn)?，在一些示例中，不存在用來在?zhí)行求平均值的操作的同時(shí)等待一段時(shí)間的需要。

圖3示出基于切換持續(xù)時(shí)間特性而對(duì)每個(gè)子模塊的異常事件的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的示例的算法流程圖。增加計(jì)數(shù)器是能夠響應(yīng)于識(shí)別有故障的子模塊而采取的動(dòng)作的示例。

在步驟50處，算法包含測量自那個(gè)子模塊的最后切換事件以后的子模塊的接通/斷開狀態(tài)的定時(shí)。該所測量的定時(shí)值是切換特性的示例。

在步驟52處，將所測量的定時(shí)值與最大閾值（T最大值）比較。如果所測量的定時(shí)值小于或等于T最大值，則算法返回至步驟50。如果所測量的定時(shí)值大于T最大值，則算法繼續(xù)前進(jìn)至步驟54，并且，增加與子模塊相關(guān)聯(lián)的計(jì)數(shù)器。在該示例中，計(jì)數(shù)器被稱為子模塊異常事件計(jì)數(shù)器。可選地，算法還可以包括記錄或報(bào)告與每個(gè)子模塊相關(guān)聯(lián)的計(jì)數(shù)器的值。

圖4示出基于對(duì)異常事件的識(shí)別而修改切換算法的另一示例的算法流程圖。修改切換算法是能夠響應(yīng)于識(shí)別有故障的子模塊而采取的動(dòng)作的示例。

切換算法能夠用來定義將控制信號(hào)提供給每個(gè)鏈?zhǔn)芥溄幼幽K26中的至少一個(gè)切換元件（未示出），以便使鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器提供期望的電壓波形的時(shí)間。切換算法還可以被稱為控制系統(tǒng)算法。

在步驟60處，流程包含測量自那個(gè)子模塊的最后切換事件以后的子模塊的接通/斷開狀態(tài)的定時(shí)。在步驟62處，將所測量的計(jì)時(shí)值與最大狀態(tài)時(shí)間閾值（T最大值）比較。如果所測量的定時(shí)值小于或等于T最大值，則流程返回至步驟60。如果所測量的定時(shí)值大于T最大值，則流程繼續(xù)前進(jìn)至步驟64，并且，增加與子模塊相關(guān)聯(lián)的計(jì)數(shù)器。

在步驟64處，流程修改切換算法。這種修改能夠包括提高或降低與子模塊相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)，在強(qiáng)制子模塊的狀態(tài)中的變化時(shí)，通過切換算法考慮這種修改。例如，在其中切換算法可以選擇子模塊的總數(shù)中的哪一個(gè)或哪些以操作以便改變子模塊的狀態(tài)時(shí)，切換算法能夠操作具有高的優(yōu)先級(jí)的子模塊。通過降低被識(shí)別為有故障的子模塊的優(yōu)先級(jí)，能夠降低有故障的子模塊對(duì)鏈?zhǔn)芥溄幼儞Q器的影響。

在步驟66處，流程確定繼在步驟64處修改切換算法之后，是否已存在子模塊的狀態(tài)中的變化。如果存在狀態(tài)變化，則流程返回至步驟60。如果不存在狀態(tài)變化，則流程繼續(xù)前進(jìn)至步驟68，并且，增加與子模塊相關(guān)聯(lián)的計(jì)數(shù)器。