1.一种单相级联H桥整流器开关管开路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用单相级联H桥整流器的开关管控制信号si1、si2、si3、si4以及交流侧电流iN的极性计算正常情况和不同开关管故障下开关函数：将单相级联H桥整流器中n个H桥模块左桥臂记作ai桥臂，右桥臂记作bi桥臂，定义ai、bi桥臂开关函数Sai和Sbi为：其中，Ti1为ai桥臂上方开关管，Ti2为ai桥臂下方开关管；Ti3为bi桥臂上方开关管，Ti4为bi桥臂下方开关管；Di1～Di4分别为各开关管的反并联二极管；

用逻辑变量λ描述网侧电流极性变化，并用Gi表示第i个H桥模块的开关函数：Gi＝Sai-Sbi

其中，iN为网侧电流；

根据开关状态表，正常工作情况的系统开关函数计算如下：其中， 表示逻辑变量λ取非；

1)单个开关管故障情况时，故障H桥模块的开关函数Gi′计算方法为：ai桥臂上开关管Ti1开路故障情况，等效为对应控制信号si1＝0，则ai桥臂上开关管Ti2开路故障情况，等效为对应控制控制信号si2＝0，则bi桥臂上开关管Ti3故障情况，等效为对应控制信号si3＝0，则bi桥臂下开关管Ti4故障情况，等效为对应控制信号si4＝0，则

2)多个开关管故障情况时，故障H桥模块的开关函数Gi′计算方法为：a)只会使半个周期电流畸变的双管故障：若双管故障发生在同一个模块当中，且Ti1与Ti4故障，等效为对应控制信号si1＝0与si4＝0，则若Ti2与Ti3故障，等效为对应控制信号si2＝0与si3＝0，则若双管故障发生在不同模块当中，如Ti1与Tj4故障，等效为对应控制信号si1＝0与sj4＝

0，则

Kj′为第j个H桥模块在故障时的开关函数；

b)使电流整个周期都会发生畸变的双管故障：若双管故障发生在同一个模块当中，且Ti1与Ti2故障，等效为对应控制信号si1＝0与si2＝0，则若Ti1与Ti3故障，等效为对应控制信号si1＝0与si3＝0，则若Ti2与Ti4故障，等效为对应控制信号si2＝0与si4＝0，则若Ti3与Ti4故障，等效为对应控制信号si1＝0与si3＝0，则若双管故障发生在不同模块当中，如Ti1与Tj2故障，等效为对应控制信号si1＝0与sj2＝

0，则：

步骤2：计算不同故障情况下的单相级联H桥整流器各模块的输出电流状态估计模型，并根据系统结构得到模块输出电流实际值计算模型：列出单相级联H桥整流器模块输出电流计算模型：其中，Ci为每个H桥模块输出侧支撑电容；ui为输出侧支撑电容两端的电压；ioi为输出侧负载电流；

不同故障情况下的单相级联H桥整流器各模块的输出电流状态估计模型为：iouti_e＝GiiN,i＝1,2,...,n经上述状态估计方程计算得各个H桥模块的输出电流；

步骤3：获取系统残差：

系统各模块输出电流计算值减去估计值得到输出电流残差ri：ri＝iouti_c-iouti_e根据不同故障条件下的开关函数Gi′和正常条件下的开关函数Gi，并考虑不同H桥模块的故障，得到不同模块电流残差的理论表达式为：ri＝(G′i-Gi)iN,rj＝(K′j-Kj)iN；i,j＝1,2,...,n其中，rj为第j个H桥模块的电流残差；Kj为第j个H桥模块的开关函数；

步骤4：建立故障诊断算法，实现对单个或双开关管开路故障的准确定位。

2.根据权利要求1所述的单相级联H桥整流器开关管开路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤4具体方法为：根据故障下的电流残差特征，设计不同开关管的检测变量为：考虑网侧电流在零电流阶段对故障特征提取产生可能的影响，选择网侧电流额定值的

1％作为阈值提取正确的故障诊断特征量：将获取的故障诊断特征量KTij与网侧电流的50％作比较：如果KTij大于阈值并持续3个控制周期，即GTij等于1并保持3个控制周期，则判断出对应的开关管Tij发生开路故障。