三相橋式整流電路主回路故障智能診斷方法的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，新的電力電子器件的不斷涌現(xiàn)，電力電子技術(shù)的應(yīng)用日益深入到工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的各個(gè)方面。電力電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用使得對(duì)設(shè)備的可維護(hù)性要求越來(lái)越突出。高電壓、大電流的電力電子裝置，主回路中的功率器件較多，發(fā)生故障時(shí)用常規(guī)的檢測(cè)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，針對(duì)故障本身的特點(diǎn)，人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、小波分析等新興的學(xué)科已成功應(yīng)用于電力電子設(shè)備的故障診斷。智能化的故障自動(dòng)診斷方法，有利于快速分析確定故障的部位和性質(zhì)，縮短電力電

2、子電路的運(yùn)行停機(jī)時(shí)間，提高效率，減少損失。 本文以電力電子電路故障時(shí)輸出電壓波形作為故障信息，利用小波分析的方法提取故障特征，形成特征向量，作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，實(shí)現(xiàn)故障診斷。主要工作和結(jié)論如下： (1) 以三相SCR整流器開(kāi)路故障為例，進(jìn)行電力電子主回路的故障情況分析，在仿真分析故障波形時(shí)考慮了盡可能多的故障類(lèi)型，以盡可能符合實(shí)際工作情況；對(duì)故障波形進(jìn)行分析，獲得能夠進(jìn)行故障分類(lèi)的情況，作為小波故障特征提取的故障信息。故

3、障情況分析表明： a) 可分類(lèi)的故障類(lèi)型主要包括兩大類(lèi)，一類(lèi)是一個(gè)橋臂上的晶閘管故障，一類(lèi)是兩個(gè)橋臂上的晶閘管同時(shí)故障。 B) 在一定的導(dǎo)通角下，同一類(lèi)型的故障，在不同的故障元情況下，故障電壓波形只是在時(shí)間軸上平移，而波形形狀不變； c) 故障電壓波形隨導(dǎo)通角變化而改變，會(huì)給故障特征的提取帶來(lái)麻煩。因此，在進(jìn)行故障診斷時(shí)就應(yīng)該盡量減少導(dǎo)通角變化的影響。 (2) 故障信息獲得以后，進(jìn)行小波多尺度分析，取其中

4、四個(gè)頻帶內(nèi)的小波系數(shù)值的能量形成特征向量。 A) 小波分析在信號(hào)的特征提取方面具有傳統(tǒng)Fourier分析無(wú)可比擬的優(yōu)越性，小波分析在時(shí)頻域都具有表征信號(hào)局部特征的能力, 能夠聚焦到信號(hào)的細(xì)節(jié)。Fourier分析無(wú)法對(duì)故障發(fā)生時(shí)刻進(jìn)行準(zhǔn)確的“定位”，在故障診斷的“定位”中不適用。而利用小波系數(shù)的模極大值可以對(duì)故障進(jìn)行“定位”分析。 B) 多尺度小波分析將信號(hào)劃分成不同的頻帶，且各頻帶互不相交。在確定的小波母函數(shù)和采樣頻率下