基于鍵合圖的電力電子電路故障診斷研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力變換裝置在工業(yè)應(yīng)用中所占據(jù)的地位越來越重，一旦發(fā)生故障而不能及時(shí)診斷與恢復(fù)，會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為保證電力變換裝置安全可靠運(yùn)行，研究電力電子電路的故障診斷方法具有重要的意義。本文以鍵合圖理論為基礎(chǔ)，研究基于鍵合圖模型下的定量、定性及支持向量機(jī)的故障診斷方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究基于定量鍵合圖的故障診斷方法。首先根據(jù)系統(tǒng)的鍵合圖模型，建立解析冗余關(guān)系與故障特征矩陣。然后分析傳感器輸出信號(hào)得到

2、殘差趨勢，將殘差時(shí)域響應(yīng)與閾值比較生成系統(tǒng)的二進(jìn)制一致性向量，并利用故障特征矩陣實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的故障檢測與隔離。針對(duì)固定閾值和參數(shù)故障不可隔離的問題分別采用區(qū)間估計(jì)法與粒子群算法。最后以閉環(huán)控制的Buck電路驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)為例，對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該法是正確有效的。⑵研究基于定性鍵合圖的故障診斷方法。首先討論了鍵合圖元件的因果關(guān)系、系統(tǒng)時(shí)間因果圖的生成、故障樹的建立及定位故障的過程。然后以汽車牽引系統(tǒng)為機(jī)械部分的機(jī)電系統(tǒng)為例，建立系統(tǒng)

3、的鍵合圖模型，并分析各鍵合圖元件的因果關(guān)系生成時(shí)間因果圖，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)得到故障樹，采用逆向逐層推理法，定位出引起故障發(fā)生的故障源。最后通過仿真和物理實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明該方法能有效識(shí)別故障位置。⑶研究組合型變流器的故障診斷。首先對(duì)支持向量機(jī)與近似熵的理論做了簡要的介紹。然后以AC/DC-DC/AC變流器為例，分析逆變電路典型的4種故障情形下的電流信號(hào)輸出。最后對(duì)變流器故障情況仿真，采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法對(duì)三相輸出電流信號(hào)進(jìn)行