模块化多电平换流器(MMC)是柔性直流输电系统里一种新型的灵活输电形式,广泛应用于柔性直流输电工程和其它中高压技术领域。MMC是由大量子模块级联而成,一旦发生故障,会严重威胁MMC系统的运行和设备安全,所以对MMC系统的状态进行实时监测显得尤为重要。故障重构技术能够检测和分离故障,并能实现对故障的估计,其应用于MMC系统的故障研究是非常有意义的。本文研究了基于滑模观测器的模块化多电平换流器鲁棒故障重构,主要工作总结如下:首先,根据单相MMC等效电路的运行原理,利用基尔霍夫定律得出的电压电流关系方程,分别建立了传感器故障重构和执行器与传感器同时故障重构的状态空间系统模型。其次,针对MMC中出现的传感器故障以及干扰等不确定性系统,提出了基于滑模观测器的鲁棒故障重构诊断方法。通过引入滤波器将传感器故障转化为执行器故障的增广状态空间系统,根据增广系统滑模观测器的设计条件以及Lyapunov稳定性分析,用等价输出控制维持滑模运动的思想对传感器故障重构形式进行设计,结合线性矩阵不等式的方法设计观测器增益并优化求解,仿真结果验证了传感器鲁棒故障重构方法的有效性。最后,针对MMC中同时出现执行器故障、传感器故障以及干扰等不确定性系统,研究了基于滑模观测器的鲁棒故障重构。通过坐标变换和引入滤波器将原系统含有的传感器故障转化为增广的执行器故障状态空间形式,考虑增广系统故障重构滑模观测器设计满足的条件,用等价输出控制维持滑模运动的思想对执行器和传感器故障形式进行设计,并结合LMI方法对观测器增益以及其它参数凸优化求解,仿真结果验证了该方法的可行性。