1.电力牵引交流传动单相三电平脉冲整流器故障建模仿真方法，实现单相三电平NPC脉冲整流器模型在正常工作以及不同开关管故障下的仿真；包括以下步骤：(1)根据控制脉冲及交流侧电流极性计算正常工作及不同开关管故障下开关状态函数：通过电力牵引交流传动单相三电平NPC脉冲整流器的开关管控制脉冲P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8以及交流侧电流is的极性计算不同开关管故障下开关状态函数；控制脉冲P1～P8有

1、0两个取值，1表示导通信号，0表示关断信号；定义单相三电平NPC脉冲整流器左桥臂为A桥臂，右桥臂为B桥臂；定义SA、SB分别为A、B桥臂开关状态函数，开关函数有1、0、-1三个取值；开关管故障模式包括单个开关管故障及两个及以上开关管故障情况，在单相三电平NPC脉冲整流器交流侧电流is不同的极性下，各种情况下的开关状态函数计算方法如下：正常工作情况的开关状态函数计算方法：

单个开关管故障情况的开关状态函数计算方法：

A桥臂上外开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P1＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂上内开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P2＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂下内开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P3＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂下外开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P4＝0，开关状态函数计算方法：B桥臂上外开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P5＝0，开关状态函数计算方法：B桥臂上内开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P6＝0，开关状态函数计算方法：B桥臂下内开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P7＝0，开关函数计算方法：B桥臂下外开关管故障情况，等效为对应控制脉冲P8＝0，开关状态函数计算方法：两个及以上开关管同时故障时，对应开关管控制脉冲同时为0；根据开关管的不同位置，具体作如下不同的处理：A桥臂上外开关管和上内开关管同时故障时，等效为对应控制脉冲P1＝0，P2＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂上内开关管和下内开关管同时故障时，等效为对应控制脉冲P2＝0，P3＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂下内开关管和下外开关管同时故障时，等效为对应控制脉冲P3＝0，P4＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂上外开关管和B桥臂上外开关管同时故障时，等效为对应控制脉冲P1＝0，P5＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂上外开关管和B桥臂下外开关管同时故障时，等效为对应控制脉冲P1＝0，P8＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂上内开关管和B桥臂上内开关管同时故障时，等效为对应控制脉冲P2＝0，P6＝0，开关状态函数计算方法：A桥臂上内开关管和B桥臂下内开关管同时故障时，等效为对应控制脉冲P2＝0，P7＝0，开关状态函数计算方法：(2)根据(1)所得开关状态函数，计算不同情况下的单相三电平NPC脉冲整流器状态方程：根据单相三电平NPC脉冲整流器电路拓扑及脉冲整流器工作原理，列出单相三电平NPC脉冲整流器状态方程：将(1)所得的开关状态函数值输入到整流器状态方程；除开关状态函数外，单相三电平NPC脉冲整流器还有4个输入变量：变压器二次侧输出交流电压us、中间直流侧p/o间电压U1、中间直流侧o/n间电压U2和预充电开关状态Sp；单相三电平NPC脉冲整流器参数有变压器二次侧漏电阻值Rs、变压器二次侧漏电感值Ls、预充电电阻值Rp；

经上述状态方程计算可得：整流器交流侧电压uab、整流器交流侧电流is、整流器输出到直流侧p点电流ip、整流器输出到直流侧n点电流in、整流器输出到直流侧o点电流io；

(3)将(2)所计算得仿真值ip、in和io输出到中间直流侧模型，进行后续模型计算；将us、is、U1和U2输出到牵引控制算法，进行单相三电平NPC脉冲整流器控制。