CN116613975B - 一种npc型三电平整流器内管开路故障容错控制方法 - Google Patents

一种npc型三电平整流器内管开路故障容错控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，进行三十六扇区划分，确定故障前各扇区的顶点矢量作用时间及基本矢量组合作用次序；确定受故障开关管影响的扇区和基本矢量的变化；将扇区分类为弱故障扇区、强故障扇区I类、中和扇区I类、强故障扇区II类、中和扇区II类，确定新的基本矢量组合作用次序；跟踪中点电压变化，确定基本矢量的作用时间，三相电压参考矢量运行至中和扇区I类或强故障扇区II类时，需选取最优状态的基本矢量组合作用次序；确定开关状态的作用时间，产生PWM信号，控制开关管通断完成跟踪容错控制。本发明大幅度恢复由于故障而畸变的电流，有效控制中点电压平衡状态，改善故障后整流器的工作性能。

Description

一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法
技术领域
本发明属于发电技术领域，具体涉及一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法。
背景技术
中性点箝位型(NPC型)三电平整流器拓扑因其耐压能力强、输出功率大等优势，在电能变换中发挥着越来越重要的位置，逐渐取代两电平整流器，现已广泛应用于大功率发电系统中。在由NPC型三电平整流器拓扑结构组成的大功率发电系统中，长时间运行在恶劣环境下的NPC型三电平整流器极易发生故障，降低发电系统的整体性能。为提高发电系统稳定性，减少设备停机时间，降低维护成本，保证发电系统在整流器故障后继续运行，有必要对整流器进行容错控制。
中点电压不平衡问题是NPC型三电平整流器中存在的一个重要问题，当整流器发生故障后，中点电压不平衡加剧，为保证设备故障后安全运行，在进行容错控制时有必要进行抑制中点电压的不平衡。目前针对NPC型三电平整流器内管开路故障的容错方法主要分为两类，即硬件容错控制和软件容错控制。软件容错控制无需改变硬件拓扑，仅依靠切换算法即可实现容错控制，使系统最大程度上恢复至故障前运行状态。论文《Open-SwitchFault Diagnosis Algorithm and Tolerant Control Method ofthe Three-PhaseThree-Level NPCActive Rectifier》提出了针对NPC型三电平整流器内管开路故障的容错控制方法，但该方法没有针对故障开关管对每个扇区的影响进行准确分类，在可以完全恢复三相参考电压的扇区内未充分利用基本矢量，容错效果不佳，并且该方法的正交投影合成矢量优化方式存在限制，存在欠补偿的问题，此外该方法忽略了中点电压的不平衡问题。
发明内容
本发明目的在于提出一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，包括如下步骤：
步骤1、对NPC型三电平整流器空间电压矢量进行三十六扇区划分，确定故障前各扇区的顶点矢量作用时间及基本矢量组合作用次序；
步骤2、根据故障开关管位置确定受故障开关管影响的扇区和基本矢量的变化；
步骤3、根据故障开关管位置，将三十六扇区进行分类，分别为弱故障扇区、强故障扇区I类、中和扇区I类、强故障扇区II类、中和扇区II类；
步骤4、根据扇区类型，确定新的基本矢量组合作用次序，在弱故障扇区内根据冗余矢量替换原则确定新的基本矢量组合作用次序；在强故障扇区I类内根据合成矢量优化原则确定新的基本矢量组合作用次序；在中和扇区I类内保留故障前基本矢量组合作用次序，并根据弱故障扇区故障小矢量类型确定第二种基本矢量组合作用次序；在强故障扇区II类内根据合成矢量优化原则及弃用小矢量原则确定两种不同的基本矢量组合作用次序；在中和扇区II类内根据弱故障扇区故障小矢量类型确定新的基本矢量组合作用次序；
步骤5、跟踪中点电压变化，结合新的基本矢量组合作用次序，确定基本矢量的作用时间，其中三相电压参考矢量运行至中和扇区I类或强故障扇区II类时，需选取最优状态的基本矢量组合作用次序，作为新的基本矢量组合作用次序；
步骤6、根据基本矢量组合作用次序及基本矢量作用时间，确定开关状态的作用时间，从而产生PWM信号，控制开关管通断完成跟踪容错控制。
一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制系统，基于所述的NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，实现NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，基于所述的NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，实现NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，基于所述的NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，实现NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)对开关管故障后的三十六扇区进行精确分类，在每类故障扇区内按不同原则对基本矢量组合作用次序进行优化重构，在每个故障扇区内充分利用了健康和畸变矢量，进行容错控制；2)采用跟踪控制容错方法，可有效抑制中点电压的不平衡；3)可以对所有单内管开路故障完成容错控制。
附图说明
图1为NPC型三电平整流器系统拓扑及其故障容错控制方法控制框图。
图2为容错控制方法的流程图。
图3为NPC型三电平整流器的空间电压矢量图。
图4为整流器Sa2开关管开路故障时，抑制中点电压不平衡的流程图。
图5为整流器低调制指数运行时，Sa2开路故障图，(a)图为三相电流波形，(b)图为中点电压波形。
图6为整流器低调制指数运行时，Sa2开路故障后容错效果图，(a)图为三相电流波形，(b)图为中点电压波形。
图7为整流器高调制指数运行时，Sa2开路故障图，(a)图为三相电流波形，(b)图为中点电压波形。
图8为整流器高调制指数运行时，Sa2开路故障后容错效果图，(a)图为三相电流波形，(b)图为中点电压波形。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。图1是NPC型三电平整流器系统拓扑及其故障容错控制方法控制框图，将输入侧等效为电压源Ua,Ub,Uc和定子电感La,Lb,Lc；Da1、Da2、Da3、Da4、Db1、Db2、Db3、Db4、Dc1、Dc2、Dc3、Dc4为二极管；Cd1与Cd2为直流侧电容；Sa1、Sa2、Sa3、Sa4、Sb1、Sb2、Sb3、Sb4、Sc1、Sc2、Sc3、Sc4为功率开关管IGBT；Dza1、Dza2、Dzb1、Dzb2、Dzc1、Dzc2为二极管；Undc是直流侧中点电压；Udc是直流母线电压。
有功电流及无功电流由人为设定，采集三相电流经PLL锁相环计算电流角度，三相电流经过abc/dq变换得到d、q轴电流id、iq，分别与d、q轴电流参考值id*、iq*作差输入PI调节器，输出d、q轴电压参考值Ud、Uq，经过dq/αβ变换得到α、β轴电压参考值Uα、Uβ；将Uα、Uβ及采样得到的Udc输入正常SVPWM模块生成控制IGBT门极通断的信号。容错运行时，将正常SVPWM模块切换为容错SVPWM模块，将Uα、Uβ及采样得到的Udc、Undc输入容错SVPWM模块生成控制IGBT门极通断的信号，完成容错控制。
本发明只考虑功率开关管发生开路故障，默认与其反并联的二极管仍正常工作。针对上述线路拓扑及容错控制框图，本发明的NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法的流程如图2所示，步骤如下：
步骤1、对NPC型三电平整流器空间电压矢量进行三十六扇区划分，确定故障前各扇区的顶点矢量作用时间及基本矢量组合作用次序：
图3为NPC型三电平整流器的空间电压矢量图。从图中可以看到，NPC型三电平整流器的空间电压矢量共有27个基本矢量，即27个开关状态，二者一一对应，括号外表示基本矢量名称，括号内表示开关状态。27个基本矢量分别为零矢量：V0P(PPP),V0O(OOO),V0N(NNN)。小矢量：V1P(POO),V1N(ONN)；V2P(PPO),V2N(OON)；V3P(OPO),V3N(NON)；V4P(OPP),V4N(NOO)；V5P(OOP),V5N(NNO)；V6P(POP),V6N(ONO)。中矢量：V7(PON),V8(OPN),V9(NPO),V10(NOP),V11(ONP),V12(PNO)。大矢量：V13(PNN),V14(PPN),V15(NPN),V16(NPP),V17(NNP),V18(PNP)。其中零矢量V0P(PPP),V0O(OOO),V0N(NNN)分别记为P型零矢量、O型零矢量、N型零矢量。小矢量存在N型小矢量与P型小矢量两类，VxN记为N型小矢量，VxP记为P型小矢量，VxN与VxP互为冗余，x＝1、2、3、4、5、6。括号内的三个字母分别表示三相的开关状态，第一个字母表示A相的开关状态，“P”表示A相上端的两个开关器件导通，开关状态“O”表示A相中间的两个开关器件导通，开关状态“N”表示A相下端的两个开关器件导通；第二个字母表示B相的开关状态，“P”表示B相上端的两个开关器件导通，开关状态“O”表示B相中间的两个开关器件导通，开关状态“N”表示B相下端的两个开关器件导通；第三个字母表示C相的开关状态,“P”表示C相上端的两个开关器件导通，开关状态“O”表示C相中间的两个开关器件导通，开关状态“N”表示C相下端的两个开关器件导通。
由于NPC型三电平整流器的空间电压矢量存在冗余状态，即一个三相空间电压矢量状态可以由多个基本电压矢量进行表示，如基本电压矢量V0P(PPP)、V0O(OOO)、V0N(NNN)的三相空间电压矢量状态均为0。因此根据三相空间电压矢量状态，可以将27个基本矢量归类为19个顶点矢量。即零矢量：V0。小矢量：V1,V2,V3,V4,V5,V6。中矢量：V7,V8,V9,V10,V11,V12。大矢量：V13,V14,V15,V16,V17,V18。
顶点矢量V0对应基本矢量V0P(PPP)、V0O(OOO)、V0N(NNN)。顶点矢量V1对应基本矢量V1P(POO),V1N(ONN)。顶点矢量V2对应基本矢量V2P(PPO),V2N(OON)。顶点矢量V3对应基本矢量V3P(OPO),V3N(NON)。顶点矢量V4对应基本矢量V4P(OPP),V4N(NOO)。顶点矢量V5对应基本矢量V5P(OOP),V5N(NNO)。顶点矢量V6对应基本矢量V6P(POP),V6N(ONO)。顶点矢量V7对应基本矢量V7(PON)。顶点矢量V8对应基本矢量V8(OPN)。顶点矢量V9对应基本矢量V9(NPO)。顶点矢量V10对应基本矢量V10(NOP)。顶点矢量V11对应基本矢量V11(ONP)。顶点矢量V12对应基本矢量V12(PNO)。顶点矢量V13对应基本矢量V13(PNN)。顶点矢量V14对应基本矢量V14(PPN)。顶点矢量V15对应基本矢量V15(NPN)。顶点矢量V16对应基本矢量V16(NPP)。顶点矢量V17对应基本矢量V17(NNP)。顶点矢量V18对应基本矢量V18(PNP)。
NPC型三电平整流器空间电压矢量可以划分为6个大扇区(I、II、III、IV、V、VI)，每个大扇区又可以划分为6个小扇区(1、2、3、4、5、6)，所以共划分为36个小扇区。每个小扇区都对应三个顶点矢量，不同的顶点矢量对应不同的基本矢量，基本矢量与各小扇区对应关系如下所示。
I1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V2P,V2N),I2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V2P,V2N)，I3扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V2P,V2N；V7),I4扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V2P,V2N；V7)，I5扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V7；V13),I6扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V7；V14)。
II1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V2P,V2N；V3P,V3N),II2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V2P,V2N；V3P,V3N)，II3扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V3P,V3N；V8),II4扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V3P,V3N；V8)，II5扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V8；V14),II6扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V8；V15)。
III1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V3P,V3N；V4P,V4N),III2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V3P,V3N；V4P,V4N)，III3扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V4P,V4N；V9),III4扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V4P,V4N；V9)，III5扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V9；V15),III6扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V9；V16)。
IV1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V4P,V4N；V5P,V5N),IV2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V4P,V4N；V5P,V5N)，IV3扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V5P,V5N；V10),IV4扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V5P,V5N；V10)，IV5扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V10；V16),IV6扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V10；V17)。
V1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V5P,V5N；V6P,V6N),V2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V5P,V5N；V6P,V6N)，V3扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V6P,V6N；V11),V4扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V6P,V6N；V11)，V5扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V11；V17),V6扇区对应基本矢量(V6P,V6N；V11；V18)。
VI1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V6P,V6N),VI2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V6P,V6N)，VI3扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V6P,V6N；V12),VI4扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V6P,V6N；V12)，VI5扇区对应基本矢量(V6P,V6N；V12；V18),VI6扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V12；V13)。
步骤1中，确定故障前各扇区的顶点矢量作用时间的方法为：
首先，计算调制度：其中，Vref为三相电压参考电压矢量，Vdc为直流母线电压；然后，根据表1确定各扇区顶点矢量的作用时间T1、T2和T3。
表1各扇区顶点矢量作用时间
其中，Ts为采样周期，θ为三相电压参考电压矢量Vref的幅角。
顶点矢量作用时间分配公式为：Vref＝T1*Vn1+T2*Vn2+T3*Vn3；其中Vn1表示故障前基本矢量组合作用次序中排在第一位的基本矢量所代表的顶点矢量，Vn2表示故障前基本矢量组合作用次序中排在第二位的基本矢量所代表的顶点矢量，Vn3表示故障前基本矢量组合作用次序中排在第三位的基本矢量所代表的顶点矢量。
I1、III1、V1小扇区顶点矢量作用时间相同，I2、III2、V2小扇区顶点矢量作用时间相同，I3、III3、V3小扇区顶点矢量作用时间相同，I4、III4、V4小扇区顶点矢量作用时间相同，I5、III5、V5小扇区顶点矢量作用时间相同，I6、III6、V6小扇区顶点矢量作用时间相同；II1、IV1、VI1小扇区顶点矢量作用时间相同，II2、IV2、VI2小扇区顶点矢量作用时间相同，II3、IV3、VI3小扇区顶点矢量作用时间相同，II4、IV4、VI4小扇区顶点矢量作用时间相同，II5、IV5、VI5小扇区顶点矢量作用时间相同，II6、IV6、VI6小扇区顶点矢量作用时间相同。
步骤1中，确定故障前各扇区的基本矢量组合作用次序方法为：
每个小扇区都存在一组基本矢量组合用于合成三相参考电压矢量，其作用次序表如表2所示。
表2各扇区基本矢量组合作用次序
步骤2、根据故障开关管位置确定受故障开关管影响的扇区和基本矢量的变化，具体方法为：
按照表3确定受故障开关管影响的扇区及基本矢量：
表3故障开关管对应的受影响扇区及基本矢量
将受故障开关管影响的基本矢量简称为故障矢量，将受故障开关管影响的扇区简称为故障扇区。
当Sa2管发生开路故障时，受到影响的扇区有II2扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V1扇区、V3扇区、V5扇区，受影响的基本矢量有同时在II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区、IV2扇区、V1扇区的零矢量V0P(PPP)、V0O(OOO),同时在II2扇区、II4扇区的小矢量V2P(PPO)、V2N(OON)，同时在II2扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区的小矢量V3P(OPO)，同时在III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区的小矢量V4P(OPP)，同时在IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V3扇区、V5扇区的小矢量V5P(OOP)，同时在V1扇区、V3扇区的小矢量V6P(POP)、V6N(ONO)，同时在II4扇区、II6扇区的中矢量V8(OPN)，同时在V3扇区、V5扇区的中矢量V11(ONP)，故障零矢量V0P(PPP)畸变为V16(NPP)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V4N(NOO)，故障小矢量V2P(PPO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V3N(NON)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V4P(OPP)畸变为V16(NPP)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V6P(POP)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V5N(NNO)，故障中矢量V8(OPN)畸变为V15(NPN)，故障中矢量V11(ONP)畸变为V17(NNP)；
当Sa3管发生开路故障时，受到影响的扇区有I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II1扇区、II3扇区、II5扇区、V2扇区、V4扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区，受影响的基本矢量有同时在I1扇区、I2扇区、II1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区的零矢量V0N(NNN)、V0O(OOO)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI6扇区的小矢量V1N(ONN)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II3扇区、II5扇区的小矢量V2N(OON),同时在II1、II3扇区的小矢量V3N(NON)、V3P(OPO)，同时在V2扇区、V4扇区的小矢量V5N(NNO)、V5P(OOP)，同时在V2扇区、V4扇区、V6扇去、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区的小矢量V6N(ONO)，同时在II3扇区、II5扇区的中矢量V8(OPN)，同时在V4扇区、V6扇区的中矢量V11(ONP),故障零矢量V0N(NNN)畸变为V13(PNN)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V1P(POO)，故障小矢量V1N(ONN)畸变为V13(PNN)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V7(PON)，故障小矢量V3N(NON)畸变为V7(PON)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V2P(PPO)，故障小矢量V5N(NNO)畸变为V12(PNO)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V6P(POP)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V12(PNO)，故障中矢量V8(OPN)畸变为V14(PPN)，故障中矢量V11(ONP)畸变为V18(PNP)；
当Sb2管发生开路故障时，受到影响的扇区有I1扇区、I3扇区、I5扇区、IV2扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区，受影响的基本矢量有同时在I1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区的零矢量V0P(PPP)、V0O(OOO)，同时在I1扇区、I3扇区、I5扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI6扇区的小矢量V1P(POO)，同时在I1扇区、I3扇区的小矢量V2P(PPO)、V2N(OON)，同时在IV2扇区、IV4扇区的小矢量V4P(OPP)、V4N(NOO)，同时在IV2扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区的小矢量V5P(OOP)，同时在V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区的小矢量V6P(POP)，同时在I3扇区、I5扇区的中矢量V7(PON)，同时在IV4扇区、IV6扇区的中矢量V10(NOP)，故障零矢量V0P(PPP)畸变为V18(PNP)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V6N(ONO)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V12(PNO)，故障小矢量V2P(PPO)畸变为V12(PNO)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V1N(ONN)，故障小矢量V4P(OPP)畸变为V11(ONP)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V5N(NNO)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V11(ONP)，故障小矢量V6P(POP)畸变为V18(PNP)，故障中矢量V7(PON)畸变为V13(PNN)，故障中矢量V10(NOP)畸变为V17(NNP)；
当Sb3管发生开路故障时，受到影响的扇区有I2扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV1扇区、IV3扇区、IV5扇区，受影响的基本矢量有同时在I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区的零矢量V0N(NNN)、V0O(OOO)，同时在I2扇区、I4扇区的小矢量V1P(POO)、V1N(ONN)，同时在I2扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区的小矢量V2N(OON)，同时在II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区的小矢量V3N(NON)，同时在III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV3扇区、IV5扇区的小矢量V4N(NOO)，同时在IV1扇区、IV3扇区的小矢量V5N(NNO)、V5P(OOP)，同时在I4扇区、I6扇区的中矢量V7(PON)，同时在IV3扇区、IV5扇区的中矢量V10(NOP)，故障零矢量V0N(NNN)畸变为V15(NPN)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V3P(OPO)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V2P(PPO)，故障小矢量V1N(ONN)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V3N(NON)畸变为V15(NPN)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V5N(NNO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V4P(OPP)，故障中矢量V7(PON)畸变为V14(PPN)，故障中矢量V10(NOP)畸变为V16(NPP)；
当Sc2管发生开路故障时，受到影响的扇区有I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III1扇区、III3扇区、III5扇区、VI2扇区、VI4扇区、VI6扇区，受影响的基本矢量有同时在I1扇区、I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、VI2扇区的零矢量V0P(PPP)、V0O(OOO)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、VI2扇区、VI4扇区、VI6扇区的小矢量V1P(POO)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区的小矢量V2P(PPO)，同时在II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III3扇区、III5扇区的小矢量V3P(OPO)，同时在III1扇区、III3扇区的小矢量V4P(OPP)、V4N(NOO)，同时在VI2扇区、VI4扇区的小矢量V6P(POP)、V6N(ONO)，同时在III3扇区、III5扇区的中矢量V9(NPO)，同时在VI4扇区、VI6扇区的中矢量V12(PNO)，故障零矢量V0P(PPP)畸变为V2P(PPN)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V2N(OON)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V7(PON)，故障小矢量V2P(PPO)畸变为V14(PPN)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V4P(OPP)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V3N(NON)，故障小矢量V6P(POP)畸变为V7(PON)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V1N(ONN)，故障中矢量V9(NPO)畸变为V15(NPN)，故障中矢量V12(PNO)畸变为V13(PNN)；当Sc3管发生开路故障时，受到影响的扇区有III2扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI1扇区、VI3扇区、VI5扇区，受影响的基本矢量有同时在III2扇区、IV1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区的零矢量V0N(NNN)、V0O(OOO)，同时在VI1扇区、VI3扇区的小矢量V1N(ONN)、V1P(POO)，同时在III2扇区、III4扇区的小矢量V3N(NON)、V3P(OPO)，同时在III2扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区的小矢量V4N(NOO)，同时在IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区的小矢量V5N(NNO)，同时在V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V6扇区、VI1扇区、VI3扇区、VI5扇区的小矢量V6N(ONO)，同时在III4扇区、III6扇区的中矢量V9(NPO)，同时在VI3扇区、VI5扇区的中矢量V12(PNO)，故障零矢量V0N(NNN)畸变为V17(NNP)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V5P(OOP)，故障小矢量V1N(ONN)畸变为V11(ONP)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V6P(POP)，故障小矢量V3N(NON)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V4P(OPP)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V5N(NNO)畸变为V17(NNP)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V11(ONP)，故障中矢量V9(NPO)畸变为V16(NPP)，故障中矢量V12(PNO)畸变为V18(PNP)。
步骤3、根据故障开关管位置，将三十六扇区进行分类，分别为弱故障扇区、强故障扇区I类、中和扇区I类、强故障扇区II类、中和扇区II类，具体方法为：
当Sa2管发生开路故障时，弱故障扇区为III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区，强故障扇区I类为II2扇区、V1扇区，中和扇区I类为I1扇区、I2扇区、II1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区，强故障扇区II类为II4扇区、II6扇区、V3扇区、V5扇区，中和扇区II类为I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II3扇区、II5扇区、V4扇区、V6扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区；
当Sa3管发生开路故障时，弱故障扇区为I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区，强故障扇区I类为II1扇区、V2扇区，中和扇区I类为II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区、IVI2扇区、V1扇区，强故障扇区II类为II3扇区、II5扇区、V4扇区、V6扇区，中和扇区II类为II4扇区、II6扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V3扇区、V5扇区；
当Sb2管发生开路故障时，弱故障扇区为V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区，强故障扇区I类为I1扇区、IV2扇区，中和扇区I类为I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区，强故障扇区II类为I3扇区、I5扇区、IV4扇区、IV6扇区，中和扇区II类为I4扇区、I6扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV3扇区、IV5扇区；
当Sb3管发生开路故障时，弱故障扇区为II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区，强故障扇区I类为I2扇区、IV1扇区，中和扇区I类为I1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区，强故障扇区II类为I4扇区、I6扇区、IV3扇区、IV5扇区，中和扇区II类为I3扇区、I5扇区、IV4扇区、IV6扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区；
当Sc2管发生开路故障时，弱故障扇区为I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区，强故障扇区I类为III1扇区、VI2扇区，中和扇区I类为III2扇区、IV1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区,强故障扇区II类为III3扇区、III5扇区、VI4扇区、VI6扇区，中和扇区II类为III4扇区、III6扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI3扇区、VI5扇区；
当Sc3管发生开路故障时，弱故障扇区为IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区,强故障扇区I类为III2扇区、VI1扇区，中和扇区I类为I1扇区、I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、VI2扇区，强故障扇区II类为III4扇区、III6扇区、VI3扇区、VI5扇区,中和扇区II类为I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III3扇区、III5扇区、VI4扇区、VI6扇区。
步骤4、根据扇区类型，确定新的基本矢量组合作用次序，在弱故障扇区内根据冗余矢量替换原则确定新的基本矢量组合作用次序；在强故障扇区I类内根据合成矢量优化原则确定新的基本矢量组合作用次序；在中和扇区I类内保留故障前基本矢量组合作用次序，并根据弱故障扇区故障小矢量类型确定第二种基本矢量组合作用次序；在强故障扇区II类内根据合成矢量优化原则及弃用小矢量原则确定两种不同的基本矢量组合作用次序；在中和扇区II类内根据弱故障扇区故障小矢量类型确定新的基本矢量组合作用次序；
在弱故障扇区内根据冗余矢量替换原则确定新的基本矢量组合作用次序，具体方法为：
在该类扇区的基本矢量组合作用次序中，弃用故障小矢量和故障零矢量，用未受故障开关管影响的冗余零矢量替换该故障零矢量，用未受故障开关管影响的冗余小矢量替换该故障小矢量，即将故障零矢量的作用时间全部增加至对应冗余零矢量，将故障小矢量的作用时间全部增加至对应冗余小矢量，基于对称原则重新排序，确定新的基本矢量组合作用次序Vcomp,实现该扇区的容错控制。
以Sa2开路故障，III1扇区为例，故障前该扇区的基本矢量组合作用次序为：V3N(NON),V4N(NOO),V0O(OOO),V3P(OPO),V0O(OOO),4N(NOO),V3N(NON)。弃用故障零矢量V0O(OOO)，用冗余零矢量V0N(NNN)进行替换，弃用故障小矢量V3P(OPO)，用冗余小矢量V3N(NON)进行替换，基于对称原则重新排序，则新的基本矢量组合作用次序为：V0N(NNN),V3N(NON),V4N(NOO),V3N(NON),V0N(NNN)。
步骤4中，在强故障扇区I类内根据合成矢量优化原则确定新的基本矢量组合作用次序，具体方法为：
在该类扇区的基本矢量组合作用次序中，针对零矢量，弃用故障零矢量，用未受故障开关管影响的冗余零矢量替换该故障零矢量，即将故障零矢量的作用时间全部增加至对应冗余零矢量；
针对小矢量，首先弃用故障小矢量，用未受故障开关管影响的小矢量替换所有故障小矢量，即将所有故障小矢量的作用时间全部增加至未受故障开关管影响的小矢量；
然后用畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量替换未受故障开关管影响的小矢量，即将未受故障开关管影响的小矢量的作用时间全部增加至畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量；基于对称原则重新排序，确定新的基本矢量组合作用次序Vcomp1,实现该扇区的容错控制。
以Sa2开路故障，II2扇区为例，故障前该扇区的基本矢量组合作用次序为：V3N(NON),V2N(OON),V0O(OOO),V3P(OPO),V0O(OOO),V2N(OON),V3N(NON)。弃用故障零矢量V0O(OOO)，用冗余零矢量V0N(NNN)进行替换；弃用故障小矢量V3P(OPO)和V2N(OON)，用未受故障开关管影响的小矢量V3N(NON)替换所有故障小矢量；故障小矢量V2N(OON)畸变后与未受故障开关管影响的小矢量V3N(NON)状态相同，用小矢量V2N(OON)替换未受故障开关管影响的小矢量V3N(NON)；基于对称原则重新排序，则新的基本矢量组合作用次序为：V0N(NNN),V2N(OON),V0N(NNN)。
步骤4中，在中和扇区I类内根据弱故障扇区故障小矢量类型在保留故障前基本矢量组合作用次序的基础上确定第二种基本矢量组合作用次序，具体方法为：
当弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量时，应在中和扇区I类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用N型小矢量，用冗余P型小矢量替换N型小矢量，即将N型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余P型小矢量，基于对称原则重新排序，从而确定第二种基本矢量组合作用次序Vrefp1；
当弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量时，应在中和扇区I类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用P型小矢量，用冗余N型小矢量替换P型小矢量，即将P型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余N型小矢量，基于对称原则重新排序，从而确定第二种基本矢量组合作用次序Vrefp1。
以Sa2开路故障，I2扇区为例，故障前该扇区的基本矢量组合作用次序为：V2N(OON),V0O(OOO),V1P(POO),V2P(PPO),V1P(POO),V0O(OOO),V2N(OON)。选弱故障扇区任意扇区，以III1扇区为例，故障小矢量为V3P(OPO)，即故障小矢量为P型小矢量，应在I2扇区内弃用N型小矢量V2N(OON)，用冗余P型小矢量V2P(PPO)替换N型小矢量V2N(OON)，基于对称原则重新排序，则第二种基本矢量组合作用次序为:V0O(OOO),V1P(POO),V2P(PPO),V1P(POO),V0O(OOO)。
步骤4中，在强故障扇区II类内根据合成矢量优化原则及弃用小矢量原则确定两种不同的基本矢量组合作用次序,具体方法为：
第一种基本矢量组合作用次序：在该类扇区的基本矢量组合作用次序中，针对小矢量，首先弃用故障小矢量，用未受故障开关管影响的小矢量替换所有故障小矢量，即将所有故障小矢量的作用时间全部增加至未受故障开关管影响的小矢量；然后用畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量替换未受故障开关管影响的小矢量，即将未受故障开关管影响的小矢量的作用时间全部增加至畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量；若该扇区的故障前基本矢量组合作用次序中应用了大矢量，弃用大矢量，用中矢量替换大矢量，即将大矢量的全部作用时间全部增加至中矢量；基于对称原则重新排序，从而确定第一种基本矢量组合作用次序Vcomp2。
第二种基本矢量组合作用次序：在第一种基本矢量组合作用次序的基础上，弃用所有小矢量，将小矢量作用时间的一半增加至中矢量，用未受故障开关管影响的零矢量替换另一半作用时间的小矢量，即将小矢量作用时间的另一半增加至未受故障开关管影响的零矢量，基于对称原则重新排序，从而确定第二种基本矢量组合作用次序Vcomp2_0。
以Sa2开路故障，II6扇区为例，故障前该扇区的基本矢量组合作用次序为：V3N(NON),V15(NPN),V8(OPN),V3P(OPO),V8(OPN),V15(NPN),V3N(NON)。弃用故障小矢量V3P(OPO)，用未受故障开关管影响的小矢量V3N(NON)替换所有故障小矢量；故障小矢量V2N(OON)畸变后与未受故障开关管影响的小矢量V3N(NON)状态相同，用该小矢量V2N(OON)替换未受故障开关管影响的小矢量V3N(NON)；弃用大矢量V15(NPN)，用中矢量V8(OPN)替换大矢量V15(NPN)，基于对称原则重新排序，则第一种基本矢量组合作用次序为:V2N(OON),V8(OPN),V2N(OON)。
基于第一种基本矢量组合作用次序:V2N(OON),V8(OPN),V2N(OON)。弃用小矢量V2N(OON),将小矢量V2N(OON)作用时间的一半增加至中矢量V8(OPN)，将小矢量V2N(OON)作用时间的另一半增加至未受故障开关管影响的零矢量V0N(NNN)，基于对称原则重新排序，则第二种基本矢量组合作用次序为:V0N(NNN),V8(OPN),V0N(NNN)。
步骤4中，在中和扇区II类内根据弱故障扇区故障小矢量类型确定新的基本矢量组合作用次序，具体方法为：
当弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量时，应在中和扇区II类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用N型小矢量，用冗余P型小矢量替换N型小矢量，即将N型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余P型小矢量，基于对称原则重新排序，从而确定新的基本矢量组合作用次序Vrefp2；
当弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量时，应在中和扇区II类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用P型小矢量，用冗余N型小矢量替换P型小矢量，即将P型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余N型小矢量，基于对称原则重新排序，从而确定新的基本矢量组合作用次序Vrefp2。
以Sa2开路故障，I3扇区为例，故障前该扇区的基本矢量组合作用次序为：V1N(ONN),V2N(OON),V7(PON),V1P(POO),V7(PON),V2N(OON),V1N(ONN)。选弱故障扇区任意扇区，以III1扇区为例，故障小矢量为V3P(OPO)，即故障小矢量为P型小矢量，应在I3扇区内弃用N型小矢量V1N(ONN)和V2N(OON)，用冗余P型小矢量V1P(POO)替换N型小矢量V1N(ONN)，用冗余P型小矢量V2P(PPO)替换N型小矢量V2N(OON)，基于对称原则重新排序，则第二种基本矢量组合作用次序为:V7(PON),V1P(POO),V2P(PPO),V1P(POO),V7(PON)。
步骤5、跟踪中点电压变化，结合新的基本矢量组合作用次序，确定基本矢量的作用时间，其中三相电压参考矢量运行至中和扇区I类或强故障扇区II类时，需选取最优状态的基本矢量组合作用次序，作为新的基本矢量组合作用次序，具体方法为：
当三相电压参考矢量运行至中和扇区I类时，判断中点电压值与算法所设阈值ξ1＝Udc/2-Id/6的大小关系，其中Udc为直流母线电压，Id为有功电流参考值；
若弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用第二种基本矢量组合作用次序，否则，使用故障前基本矢量组合作用次序；
若弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用故障前基本矢量组合作用次序，否则，使用第二种基本矢量组合作用次序。
当三相电压参考矢量运行至强故障扇区II类时，判断中点电压值与算法所设阈值ξ2＝Udc/2+Id/4的大小关系，其中Udc为直流母线电压，Id为有功电流参考值；
若弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用第二种基本矢量组合作用次序，否则，使用第一种基本矢量组合作用次序；
若弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用第一种基本矢量组合作用次序，否则，使用第二种基本矢量组合作用次序。
以Sa2开路故障为例，其判断流程图如图4所示。
步骤5中，跟踪中点电压变化，结合新的基本矢量组合作用次序，确定基本矢量的作用时间，具体方法为：
针对故障前的基本矢量组合作用次序，采用中心对称原则按照基本矢量作用次序将顶点矢量的作用时间分配给对应的基本矢量；针对弱故障扇区的新的基本矢量组合作用次序、强故障扇区I类的新的基本矢量组合作用次序、中和扇区I类的第二种基本矢量组合作用次序、强故障扇区II类的两种新的基本矢量组合作用次序、中和扇区II类中的新的基本矢量组合作用次序，在故障前基本矢量组合作用次序的基本矢量作用时间分配的基础上，根据各类扇区的基本矢量组合作用次序的重构原则，将弃用的基本矢量的作用时间添加至对应基本矢量的作用时间。
以Sa2开路故障，强故障扇区II类II6扇区为例，故障前该扇区的基本矢量组合作用次序为：V3N(NON),V15(NPN),V8(OPN),V3P(OPO),V8(OPN),V15(NPN),V3N(NON)。转换为公式
第一种基本矢量组合作用次序，故障小矢量V3P(OPO)的作用时间全部添加至V3N(NON)，然后将V3N(NON)的作用时间全部添加至V2N(OON)，大矢量V15(NPN)的作用时间全部添加至中矢量V8(OPN),即第一种基本矢量组合作用次序如下所示：V2N(OON),V8(OPN),V2N(OON)；转换为公式Vcomp2＝T1*V2N+(T2+T3)*V8。
第二种基本矢量组合作用次序，基于第一种基本矢量组合作用次序，将小矢量V2N(OON)作用时间的一半增加至中矢量V8(OPN)，将小矢量V2N(OON)作用时间的另一半增加至未受故障开关管影响的零矢量V0N(NNN)，则第二种基本矢量组合作用次序为:V0N(NNN),V8(OPN),V0N(NNN)；转换为公式
步骤6、根据基本矢量组合作用次序及基本矢量作用时间，确定开关状态的作用时间，从而产生PWM信号，控制开关管通断完成跟踪容错控制，其具体方法为：
根据基本矢量组合作用次序及基本矢量作用时间，基本矢量与开关状态一一对应，从而确定开关状态的作用时间，采用DPWM技术，将开关状态作用时间与周期为采样周期的三角载波进行调制，从而产生PWM信号，控制开关管通断完成容错控制。
实施例
本发明通过获取故障信息，重构控制器SVPWM算法，简单容易实现，无需增加额外的硬件成本及改变运行状态。提出的基于跟踪控制的抑制中点电压不平衡的NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，可将故障后系统最大程度恢复至故障运行前状态，改善畸变后的三相电流，有效抑制中点电压的不平衡状态。
实施例1
本实施例以低调制指数下Sa2管发生开路故障为例，系统低调制指数运行时，当开关管Sa2管发生开路故障时，如图5(a)图所示,A相电流下半相缺失，Sa2管无法完成开通动作，多个基本矢量发生畸变。由于P、N型小矢量失衡，中点电压失衡，如图5(b)所示。读取到诊断信息后，切换容错算法，其结果如图6(a)、图6(b)所示。
从图6(a)可以看出，容错后，A相电流恢复下半相，三相电流基本恢复至正弦，从图6(b)可以看出，中点电压得到有效控制，基本恢复至直流母线电压的一半。
实施例2
本实施例以高调制指数下Sa2管发生开路故障为例，系统高调制指数运行时，当开关管Sa2管发生开路故障时，如图7(a)图所示,A相电流下半相出现较大的畸变，Sa2管无法完成开通动作，多个基本矢量发生畸变。由于P、N型小矢量失衡，中点电压失衡，如图7(b)所示。读取到诊断信息后，切换容错算法，其结果如图8(a)、图8(b)所示。
从图8(a)可以看出，与低调制指数运行状态相同，容错后，A相电流下半相基本恢复，三相电流基本恢复至正弦，从图8(b)可以看出，中点电压得到有效控制，基本恢复至直流母线电压的一半。
由上述两个实施例表明，本发明所提出的方法可以完成系统低调制指数与高调制指数运行状态下的容错控制。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、对NPC型三电平整流器空间电压矢量进行三十六扇区划分，确定故障前各扇区的顶点矢量作用时间及基本矢量组合作用次序；
步骤2、根据故障开关管位置确定受故障开关管影响的扇区和基本矢量的变化；
步骤3、根据故障开关管位置，将三十六扇区进行分类，分别为弱故障扇区、强故障扇区I类、中和扇区I类、强故障扇区II类、中和扇区II类；
步骤4、根据扇区类型，确定新的基本矢量组合作用次序，在弱故障扇区内根据冗余矢量替换原则确定新的基本矢量组合作用次序；在强故障扇区I类内根据合成矢量优化原则确定新的基本矢量组合作用次序；在中和扇区I类内保留故障前基本矢量组合作用次序，并根据弱故障扇区故障小矢量类型确定第二种基本矢量组合作用次序；在强故障扇区II类内根据合成矢量优化原则及弃用小矢量原则确定两种不同的基本矢量组合作用次序；在中和扇区II类内根据弱故障扇区故障小矢量类型确定新的基本矢量组合作用次序；
步骤5、跟踪中点电压变化，结合新的基本矢量组合作用次序，确定基本矢量的作用时间，其中三相电压参考矢量运行至中和扇区I类或强故障扇区II类时，需选取最优状态的基本矢量组合作用次序，作为新的基本矢量组合作用次序；
步骤6、根据基本矢量组合作用次序及基本矢量作用时间，确定开关状态的作用时间，从而产生PWM信号，控制开关管通断完成跟踪容错控制。
2.根据权利要求1所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤1中，对NPC型三电平整流器空间电压矢量进行三十六扇区划分，具体方法为：
NPC型三电平整流器的空间电压矢量共有27个基本矢量，对应27个开关状态，则基本矢量包括零矢量：V0P(PPP),V0O(OOO),V0N(NNN)；小矢量：V1P(POO),V1N(ONN)；V2P(PPO),V2N(OON)；V3P(OPO),V3N(NON)；V4P(OPP),V4N(NOO)；V5P(OOP),V5N(NNO)；V6P(POP),V6N(ONO)；中矢量：V7(PON),V8(OPN),V9(NPO),V10(NOP),V11(ONP),V12(PNO)；大矢量：V13(PNN),V14(PPN),V15(NPN),V16(NPP),V17(NNP),V18(PNP)；其中零矢量V0P(PPP),V0O(OOO),V0N(NNN)分别记为P型零矢量、O型零矢量、N型零矢量；小矢量存在N型小矢量与P型小矢量两类，VxN记为N型小矢量，VxP记为P型小矢量，VxN与VxP互为冗余，x＝1、2、3、4、5、6；括号内的三个字母分别表示三相的开关状态，第一个字母表示A相的开关状态，“P”表示A相上端的两个开关器件导通，开关状态“O”表示A相中间的两个开关器件导通，开关状态“N”表示A相下端的两个开关器件导通；第二个字母表示B相的开关状态，“P”表示B相上端的两个开关器件导通，开关状态“O”表示B相中间的两个开关器件导通，开关状态“N”表示B相下端的两个开关器件导通；第三个字母表示C相的开关状态,“P”表示C相上端的两个开关器件导通，开关状态“O”表示C相中间的两个开关器件导通，开关状态“N”表示C相下端的两个开关器件导通；
由于NPC型三电平整流器的空间电压矢量存在冗余状态，因此根据三相空间电压矢量状态，将27个基本矢量归类为19个顶点矢量，即零矢量：V0；小矢量：V1,V2,V3,V4,V5,V6；中矢量：V7,V8,V9,V10,V11,V12；大矢量：V13,V14,V15,V16,V17,V18；顶点矢量V0对应基本矢量V0P(PPP)、V0O(OOO)、V0N(NNN)；顶点矢量V1对应基本矢量V1P(POO),V1N(ONN)；顶点矢量V2对应基本矢量V2P(PPO),V2N(OON)；顶点矢量V3对应基本矢量V3P(OPO),V3N(NON)；顶点矢量V4对应基本矢量V4P(OPP),V4N(NOO)；顶点矢量V5对应基本矢量V5P(OOP),V5N(NNO)；顶点矢量V6对应基本矢量V6P(POP),V6N(ONO)；顶点矢量V7对应基本矢量V7(PON)；顶点矢量V8对应基本矢量V8(OPN)；顶点矢量V9对应基本矢量V9(NPO)；顶点矢量V10对应基本矢量V10(NOP)；顶点矢量V11对应基本矢量V11(ONP)；顶点矢量V12对应基本矢量V12(PNO)；顶点矢量V13对应基本矢量V13(PNN)；顶点矢量V14对应基本矢量V14(PPN)；顶点矢量V15对应基本矢量V15(NPN)；顶点矢量V16对应基本矢量V16(NPP)；顶点矢量V17对应基本矢量V17(NNP)；顶点矢量V18对应基本矢量V18(PNP)；
将NPC型三电平整流器空间电压矢量划分为6个大扇区(I、II、III、IV、V、VI)，每个大扇区又划分为6个小扇区(1、2、3、4、5、6)，共得到36个小扇区，每个小扇区都对应三个顶点矢量，不同的顶点矢量对应不同的基本矢量，则基本矢量与各小扇区对应关系如下所示：
I1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V2P,V2N),I2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V2P,V2N)，I3扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V2P,V2N；V7),I4扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V2P,V2N；V7)，I5扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V7；V13),I6扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V7；V14)；
II1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V2P,V2N；V3P,V3N),II2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V2P,V2N；V3P,V3N)，II3扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V3P,V3N；V8)),II4扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V3P,V3N；V8)，II5扇区对应基本矢量(V2P,V2N；V8；V14),II6扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V8；V15)；
III1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V3P,V3N；V4P,V4N),III2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V3P,V3N；V4P,V4N)，III3扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V4P,V4N；V9),III4扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V4P,V4N；V9)，III5扇区对应基本矢量(V3P,V3N；V9；V15),III6扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V9；V16)；
IV1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V4P,V4N；V5P,V5N),IV2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V4P,V4N；V5P,V5N)，IV3扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V5P,V5N；V10),IV4扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V5P,V5N；V10)，IV5扇区对应基本矢量(V4P,V4N；V10；V16),IV6扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V10；V17)；
V1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V5P,V5N；V6P,V6N),V2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V5P,V5N；V6P,V6N)，V3扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V6P,V6N；V11),V4扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V6P,V6N；V11)，V5扇区对应基本矢量(V5P,V5N；V11；V17),V6扇区对应基本矢量(V6P,V6N；V11；V18)；
VI1扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V6P,V6N),VI2扇区对应基本矢量(V0P,V0O,V0N；V1P,V1N；V6P,V6N)，VI3扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V6P,V6N；V12),VI4扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V6P,V6N；V12)，VI5扇区对应基本矢量(V6P,V6N；V12；V18),VI6扇区对应基本矢量(V1P,V1N；V12；V13)。
3.根据权利要求2所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤1中，确定故障前各扇区的顶点矢量作用时间，具体方法为：
首先，计算调制度：
其中，Vref为三相电压参考电压矢量，Vdc为直流母线电压；
然后，根据表1确定各扇区顶点矢量的作用时间T1、T2和T3；
表1各扇区顶点矢量作用时间
其中，Ts为采样周期，θ为三相电压参考电压矢量Vref的幅角；
顶点矢量作用时间分配公式为：Vref＝T1*Vn1+T2*Vn2+T3*Vn3；其中Vn1表示故障前基本矢量组合作用次序中排在第一位的基本矢量所代表的顶点矢量，Vn2表示故障前基本矢量组合作用次序中排在第二位的基本矢量所代表的顶点矢量，Vn3表示故障前基本矢量组合作用次序中排在第三位的基本矢量所代表的顶点矢量；
I1、III1、V1小扇区顶点矢量作用时间相同，I2、III2、V2小扇区顶点矢量作用时间相同，I3、III3、V3小扇区顶点矢量作用时间相同，I4、III4、V4小扇区顶点矢量作用时间相同，I5、III5、V5小扇区顶点矢量作用时间相同，I6、III6、V6小扇区顶点矢量作用时间相同；II1、IV1、VI1小扇区顶点矢量作用时间相同，II2、IV2、VI2小扇区顶点矢量作用时间相同，II3、IV3、VI3小扇区顶点矢量作用时间相同，II4、IV4、VI4小扇区顶点矢量作用时间相同，II5、IV5、VI5小扇区顶点矢量作用时间相同，II6、IV6、VI6小扇区顶点矢量作用时间相同。
4.根据权利要求3所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤1中，确定故障前各扇区的基本矢量组合作用次序，具体方法为：
每个小扇区都存在一组基本矢量组合用于合成三相参考电压矢量，其作用次序表如表2所示；
表2各扇区基本矢量组合作用次序
5.根据权利要求4所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤2中，根据故障开关管位置确定受故障开关管影响的扇区和基本矢量的变化，具体方法为：
按照表3确定受故障开关管影响的扇区及基本矢量：
表3故障开关管对应的受影响扇区及基本矢量
将受故障开关管影响的基本矢量简称为故障矢量，将受故障开关管影响的扇区简称为故障扇区；
当Sa2管发生开路故障时，受到影响的扇区有II2扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V1扇区、V3扇区、V5扇区，受影响的基本矢量有同时在II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区、IV2扇区、V1扇区的零矢量V0P(PPP)、V0O(OOO),同时在II2扇区、II4扇区的小矢量V2P(PPO)、V2N(OON)，同时在II2扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区的小矢量V3P(OPO)，同时在III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区的小矢量V4P(OPP)，同时在IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V3扇区、V5扇区的小矢量V5P(OOP)，同时在V1扇区、V3扇区的小矢量V6P(POP)、V6N(ONO)，同时在II4扇区、II6扇区的中矢量V8(OPN)，同时在V3扇区、V5扇区的中矢量V11(ONP)，故障零矢量V0P(PPP)畸变为V16(NPP)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V4N(NOO)，故障小矢量V2P(PPO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V3N(NON)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V4P(OPP)畸变为V16(NPP)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V6P(POP)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V5N(NNO)，故障中矢量V8(OPN)畸变为V15(NPN)，故障中矢量V11(ONP)畸变为V17(NNP)；
当Sa3管发生开路故障时，受到影响的扇区有I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II1扇区、II3扇区、II5扇区、V2扇区、V4扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区，受影响的基本矢量有同时在I1扇区、I2扇区、II1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区的零矢量V0N(NNN)、V0O(OOO)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI6扇区的小矢量V1N(ONN)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II3扇区、II5扇区的小矢量V2N(OON),同时在II1、II3扇区的小矢量V3N(NON)、V3P(OPO)，同时在V2扇区、V4扇区的小矢量V5N(NNO)、V5P(OOP)，同时在V2扇区、V4扇区、V6扇去、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区的小矢量V6N(ONO)，同时在II3扇区、II5扇区的中矢量V8(OPN)，同时在V4扇区、V6扇区的中矢量V11(ONP),故障零矢量V0N(NNN)畸变为V13(PNN)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V1P(POO)，故障小矢量V1N(ONN)畸变为V13(PNN)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V7(PON)，故障小矢量V3N(NON)畸变为V7(PON)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V2P(PPO)，故障小矢量V5N(NNO)畸变为V12(PNO)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V6P(POP)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V12(PNO)，故障中矢量V8(OPN)畸变为V14(PPN)，故障中矢量V11(ONP)畸变为V18(PNP)；
当Sb2管发生开路故障时，受到影响的扇区有I1扇区、I3扇区、I5扇区、IV2扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区，受影响的基本矢量有同时在I1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区的零矢量V0P(PPP)、V0O(OOO)，同时在I1扇区、I3扇区、I5扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI6扇区的小矢量V1P(POO)，同时在I1扇区、I3扇区的小矢量V2P(PPO)、V2N(OON)，同时在IV2扇区、IV4扇区的小矢量V4P(OPP)、V4N(NOO)，同时在IV2扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区的小矢量V5P(OOP)，同时在V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区的小矢量V6P(POP)，同时在I3扇区、I5扇区的中矢量V7(PON)，同时在IV4扇区、IV6扇区的中矢量V10(NOP)，故障零矢量V0P(PPP)畸变为V18(PNP)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V6N(ONO)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V12(PNO)，故障小矢量V2P(PPO)畸变为V12(PNO)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V1N(ONN)，故障小矢量V4P(OPP)畸变为V11(ONP)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V5N(NNO)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V11(ONP)，故障小矢量V6P(POP)畸变为V18(PNP)，故障中矢量V7(PON)畸变为V13(PNN)，故障中矢量V10(NOP)畸变为V17(NNP)；
当Sb3管发生开路故障时，受到影响的扇区有I2扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV1扇区、IV3扇区、IV5扇区，受影响的基本矢量有同时在I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区的零矢量V0N(NNN)、V0O(OOO)，同时在I2扇区、I4扇区的小矢量V1P(POO)、V1N(ONN)，同时在I2扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区的小矢量V2N(OON)，同时在II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区的小矢量V3N(NON)，同时在III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV3扇区、IV5扇区的小矢量V4N(NOO)，同时在IV1扇区、IV3扇区的小矢量V5N(NNO)、V5P(OOP)，同时在I4扇区、I6扇区的中矢量V7(PON)，同时在IV3扇区、IV5扇区的中矢量V10(NOP)，故障零矢量V0N(NNN)畸变为V15(NPN)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V3P(OPO)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V2P(PPO)，故障小矢量V1N(ONN)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V2N(OON)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V3N(NON)畸变为V15(NPN)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V5N(NNO)畸变为V9(NPO)，故障小矢量V5P(OOP)畸变为V4P(OPP)，故障中矢量V7(PON)畸变为V14(PPN)，故障中矢量V10(NOP)畸变为V16(NPP)；
当Sc2管发生开路故障时，受到影响的扇区有I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III1扇区、III3扇区、III5扇区、VI2扇区、VI4扇区、VI6扇区，受影响的基本矢量有同时在I1扇区、I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、VI2扇区的零矢量V0P(PPP)、V0O(OOO)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、VI2扇区、VI4扇区、VI6扇区的小矢量V1P(POO)，同时在I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区的小矢量V2P(PPO)，同时在II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II6扇区、III1扇区、III3扇区、III5扇区的小矢量V3P(OPO)，同时在III1扇区、III3扇区的小矢量V4P(OPP)、V4N(NOO)，同时在VI2扇区、VI4扇区的小矢量V6P(POP)、V6N(ONO)，同时在III3扇区、III5扇区的中矢量V9(NPO)，同时在VI4扇区、VI6扇区的中矢量V12(PNO)，故障零矢量V0P(PPP)畸变为V2P(PPN)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V2N(OON)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V7(PON)，故障小矢量V2P(PPO)畸变为V14(PPN)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V4P(OPP)畸变为V8(OPN)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V3N(NON)，故障小矢量V6P(POP)畸变为V7(PON)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V1N(ONN)，故障中矢量V9(NPO)畸变为V15(NPN)，故障中矢量V12(PNO)畸变为V13(PNN)；
当Sc3管发生开路故障时，受到影响的扇区有III2扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI1扇区、VI3扇区、VI5扇区，受影响的基本矢量有同时在III2扇区、IV1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区的零矢量V0N(NNN)、V0O(OOO)，同时在VI1扇区、VI3扇区的小矢量V1N(ONN)、V1P(POO)，同时在III2扇区、III4扇区的小矢量V3N(NON)、V3P(OPO)，同时在III2扇区、III4扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区的小矢量V4N(NOO)，同时在IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区的小矢量V5N(NNO)，同时在V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V6扇区、VI1扇区、VI3扇区、VI5扇区的小矢量V6N(ONO)，同时在III4扇区、III6扇区的中矢量V9(NPO)，同时在VI3扇区、VI5扇区的中矢量V12(PNO)，
故障零矢量V0N(NNN)畸变为V17(NNP)，故障零矢量V0O(OOO)畸变为V5P(OOP)，故障小矢量V1N(ONN)畸变为V11(ONP)，故障小矢量V1P(POO)畸变为V6P(POP)，故障小矢量V3N(NON)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V3P(OPO)畸变为V4P(OPP)，故障小矢量V4N(NOO)畸变为V10(NOP)，故障小矢量V5N(NNO)畸变为V17(NNP)，故障小矢量V6N(ONO)畸变为V11(ONP)，故障中矢量V9(NPO)畸变为V16(NPP)，故障中矢量V12(PNO)畸变为V18(PNP)。
6.根据权利要求5所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤3中，根据故障开关管位置，将三十六扇区进行分类，分别为弱故障扇区、强故障扇区I类、中和扇区I类、强故障扇区II类、中和扇区II类，具体方法为：
当Sa2管发生开路故障时，弱故障扇区为III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区，强故障扇区I类为II2扇区、V1扇区，中和扇区I类为I1扇区、I2扇区、II1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区，强故障扇区II类为II4扇区、II6扇区、V3扇区、V5扇区，中和扇区II类为I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II3扇区、II5扇区、V4扇区、V6扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区；
当Sa3管发生开路故障时，弱故障扇区为I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区，强故障扇区I类为II1扇区、V2扇区，中和扇区I类为II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区、IVI2扇区、V1扇区，强故障扇区II类为II3扇区、II5扇区、V4扇区、V6扇区，中和扇区II类为II4扇区、II6扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V3扇区、V5扇区；
当Sb2管发生开路故障时，弱故障扇区为V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI1扇区、VI2扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区，强故障扇区I类为I1扇区、IV2扇区，中和扇区I类为I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、III2扇区、IV1扇区，强故障扇区II类为I3扇区、I5扇区、IV4扇区、IV6扇区，中和扇区II类为I4扇区、I6扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区、IV3扇区、IV5扇区；
当Sb3管发生开路故障时，弱故障扇区为II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III1扇区、III2扇区、III3扇区、III4扇区、III5扇区、III6扇区，强故障扇区I类为I2扇区、IV1扇区，中和扇区I类为I1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区、VI2扇区，强故障扇区II类为I4扇区、I6扇区、IV3扇区、IV5扇区，中和扇区II类为I3扇区、I5扇区、IV4扇区、IV6扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI3扇区、VI4扇区、VI5扇区、VI6扇区；
当Sc2管发生开路故障时，弱故障扇区为I1扇区、I2扇区、I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II1扇区、II2扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区，强故障扇区I类为III1扇区、VI2扇区，中和扇区I类为III2扇区、IV1扇区、IV2扇区、V1扇区、V2扇区、VI1扇区,强故障扇区II类为III3扇区、III5扇区、VI4扇区、VI6扇区，中和扇区II类为III4扇区、III6扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区、VI3扇区、VI5扇区；
当Sc3管发生开路故障时，弱故障扇区为IV1扇区、IV2扇区、IV3扇区、IV4扇区、IV5扇区、IV6扇区、V1扇区、V2扇区、V3扇区、V4扇区、V5扇区、V6扇区,强故障扇区I类为III2扇区、VI1扇区，中和扇区I类为I1扇区、I2扇区、II1扇区、II2扇区、III1扇区、VI2扇区，强故障扇区II类为III4扇区、III6扇区、VI3扇区、VI5扇区,中和扇区II类为I3扇区、I4扇区、I5扇区、I6扇区、II3扇区、II4扇区、II5扇区、II6扇区、III3扇区、III5扇区、VI4扇区、VI6扇区。
7.根据权利要求6所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤4中，根据扇区类型，确定新的基本矢量组合作用次序，具体方法为：
(1)在弱故障扇区内
根据冗余矢量替换原则确定新的基本矢量组合作用次序，弃用故障小矢量和故障零矢量，用未受故障开关管影响的冗余零矢量替换该故障零矢量，用未受故障开关管影响的冗余小矢量替换该故障小矢量，即将故障零矢量的作用时间全部增加至对应冗余零矢量，将故障小矢量的作用时间全部增加至对应冗余小矢量；
基于对称原则重新排序，确定新的基本矢量组合作用次序Vcomp，实现该扇区的容错控制；
(2)在强故障扇区I类内
根据合成矢量优化原则确定新的基本矢量组合作用次序，针对零矢量，弃用故障零矢量，用未受故障开关管影响的冗余零矢量替换该故障零矢量，即将故障零矢量的作用时间全部增加至对应冗余零矢量；针对小矢量，首先弃用故障小矢量，用未受故障开关管影响的小矢量替换所有故障小矢量，即将所有故障小矢量的作用时间全部增加至未受故障开关管影响的小矢量；然后用畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量替换未受故障开关管影响的小矢量，即将未受故障开关管影响的小矢量的作用时间全部增加至畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量；
基于对称原则重新排序，确定新的基本矢量组合作用次序Vcomp1，实现该扇区的容错控制；
(3)中和扇区I类内
在保留故障前基本矢量组合作用次序的基础上，根据弱故障扇区故障小矢量类型确定第二种基本矢量组合作用次序，当弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量时，应在中和扇区I类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用N型小矢量，用冗余P型小矢量替换N型小矢量，即将N型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余P型小矢量；当弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量时，应在中和扇区I类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用P型小矢量，用冗余N型小矢量替换P型小矢量，即将P型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余N型小矢量；
基于对称原则重新排序，从而确定第二种基本矢量组合作用次序Vrefp1；
(4)在强故障扇区II类内
根据合成矢量优化原则及弃用小矢量原则确定两种不同的基本矢量组合作用次序，其中：
第一种基本矢量组合作用次序：在该类扇区的基本矢量组合作用次序中，针对小矢量，首先弃用故障小矢量，用未受故障开关管影响的小矢量替换所有故障小矢量，即将所有故障小矢量的作用时间全部增加至未受故障开关管影响的小矢量；然后用畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量替换未受故障开关管影响的小矢量，即将未受故障开关管影响的小矢量的作用时间全部增加至畸变后矢量状态与未受故障开关管影响的小矢量状态相同的故障小矢量；若该扇区的故障前基本矢量组合作用次序中应用了大矢量，弃用大矢量，用中矢量替换大矢量，即将大矢量的全部作用时间全部增加至中矢量；基于对称原则重新排序，从而确定第一种基本矢量组合作用次序Vcomp2；
第二种基本矢量组合作用次序：在第一种基本矢量组合作用次序的基础上，弃用所有小矢量，将小矢量作用时间的一半增加至中矢量，用未受故障开关管影响的零矢量替换另一半作用时间的小矢量，即将小矢量作用时间的另一半增加至未受故障开关管影响的零矢量，基于对称原则重新排序，从而确定第二种基本矢量组合作用次序Vcomp2_0；
(5)在中和扇区II类内
根据弱故障扇区故障小矢量类型确定新的基本矢量组合作用次序，当弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量时，应在中和扇区II类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用N型小矢量，用冗余P型小矢量替换N型小矢量，即将N型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余P型小矢量，当弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量时，应在中和扇区II类内故障前基本矢量组合作用次序中弃用P型小矢量，用冗余N型小矢量替换P型小矢量，即将P型小矢量的作用时间全部增加至对应冗余N型小矢量；
基于对称原则重新排序，从而确定新的基本矢量组合作用次序Vrefp2。
8.根据权利要求7所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤5中，跟踪中点电压变化，结合新的基本矢量组合作用次序，确定基本矢量的作用时间，其中三相电压参考矢量运行至中和扇区I类或强故障扇区II类时，需选取最优状态的基本矢量组合作用次序，作为新的基本矢量组合作用次序，具体方法为：
(1)中和扇区I类
当三相电压参考矢量运行至中和扇区I类时，判断中点电压值与所设阈值ξ1＝Udc/2-Id/6的大小关系，其中Udc为直流母线电压，Id为有功电流参考值；
若弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用第二种基本矢量组合作用次序，否则，使用故障前基本矢量组合作用次序；
若弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用故障前基本矢量组合作用次序，否则，使用第二种基本矢量组合作用次序；
(2)强故障扇区II类
当三相电压参考矢量运行至强故障扇区II类时，判断中点电压值与所设阈值ξ2＝Udc/2+Id/4的大小关系；
若弱故障扇区故障小矢量为P型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用第二种基本矢量组合作用次序，否则，使用第一种基本矢量组合作用次序；
若弱故障扇区故障小矢量为N型小矢量，当中点电压值大于阈值时，使用第一种基本矢量组合作用次序，否则，使用第二种基本矢量组合作用次序。
9.根据权利要求8所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤5中，跟踪中点电压变化，结合新的基本矢量组合作用次序，确定基本矢量的作用时间，具体方法为：
针对故障前的基本矢量组合作用次序，采用中心对称原则按照基本矢量作用次序将顶点矢量的作用时间分配给对应的基本矢量；针对弱故障扇区的新的基本矢量组合作用次序、强故障扇区I类的新的基本矢量组合作用次序、中和扇区I类的第二种基本矢量组合作用次序、强故障扇区II类的两种新的基本矢量组合作用次序、中和扇区II类中的新的基本矢量组合作用次序，在故障前基本矢量组合作用次序的基本矢量作用时间分配的基础上，根据各类扇区的基本矢量组合作用次序的重构原则，将弃用的基本矢量的作用时间添加至对应基本矢量的作用时间。
10.根据权利要求1所述的一种NPC型三电平整流器内管开路故障容错控制方法，其特征在于，步骤6中，根据基本矢量组合作用次序及基本矢量作用时间，确定开关状态的作用时间，从而产生PWM信号，控制开关管通断完成跟踪容错控制，具体方法为：
根据基本矢量组合作用次序及基本矢量作用时间，基本矢量与开关状态一一对应，从而确定开关状态的作用时间，采用DPWM技术，将开关状态作用时间与周期为采样周期的三角载波进行调制，从而产生PWM信号，控制开关管通断完成容错控制。
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