利用Wigner-Ville分布的三相整流装置故障诊断技术 被引量：5

1

作者 王荣杰 詹宜巨 周海峰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2246-2251,共6页

针对电力电子整流装置故障诊断方法中的故障特征提取和故障识别两个关键技术,提出了一种基于Wigner-Ville分布的三相整流装置故障诊断方法,首先建立各种类型故障信号的Wigner-Ville模时频矩阵,然后计算故障信号Wigner-Ville模时频矩阵... 针对电力电子整流装置故障诊断方法中的故障特征提取和故障识别两个关键技术,提出了一种基于Wigner-Ville分布的三相整流装置故障诊断方法,首先建立各种类型故障信号的Wigner-Ville模时频矩阵,然后计算故障信号Wigner-Ville模时频矩阵与标准模时频矩阵的相似度,以相似度最大为判别依据实现故障的诊断。三相桥式可控整流电路晶闸管故障诊断仿真结果表明该方法能准确对电力电子电路故障进行类型的识别和故障元的定位,对噪声具有鲁棒性,且算法简单,在解决电力电子电路故障问题上有着很好的工程实用价值。 展开更多

关键词 WIGNER-VILLE分布 相似度 故障诊断 三相整流装置 模时频矩阵 晶闸管

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单相脉冲整流器故障在线智能诊断实验设计 被引量：3

2

作者 王青元 张坤 苟斌 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第5期36-41,共6页

针对高速列车电力牵引系统中单相脉冲整流器的功率器件开路故障和传感器故障,设计了基于数据驱动的故障在线智能诊断实验。首先,对单相脉冲整流器系统进行数学建模,分析功率器件开路故障的故障拓扑和传感器故障的故障机理;然后,基于极... 针对高速列车电力牵引系统中单相脉冲整流器的功率器件开路故障和传感器故障,设计了基于数据驱动的故障在线智能诊断实验。首先,对单相脉冲整流器系统进行数学建模,分析功率器件开路故障的故障拓扑和传感器故障的故障机理;然后,基于极限学习机算法和非线性自回归结构设计智能诊断模型,并将故障在线智能诊断实验分为离线训练和在线验证2个阶段;最后,基于RT Box半实物仿真器搭建快速原型控制实验平台,对故障模型和诊断模型进行实验验证。实验结果表明,构建的单相脉冲整流器故障在线智能诊断模型可以在1/4个基波周期内检测到故障的发生,并在3/4个基波周期内识别出具体故障类型。 展开更多

关键词 单相脉冲整流器 故障诊断 功率器件开路故障 传感器故障 半实物仿真器

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单相级联整流器开路故障诊断和容错均压空间矢量脉宽调制算法 被引量：2

3

作者 徐翊宸 杨双寿 +3 位作者 王悦 杨帆 马兰 舒泽亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期4432-4444,共13页

针对单相级联H桥整流器(CHBR)的功率开关器件存在的开路故障问题,研究一种开关管开路故障的快速诊断算法,以及针对开关管开路故障的容错均压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。首先,该文分析单相CHBR功率开关管开路故障时电流流通路径的变化... 针对单相级联H桥整流器(CHBR)的功率开关器件存在的开路故障问题,研究一种开关管开路故障的快速诊断算法,以及针对开关管开路故障的容错均压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。首先,该文分析单相CHBR功率开关管开路故障时电流流通路径的变化,建立电流误差变化率的分析模型,并提出一种基于电流误差变化率的快速诊断算法。该算法可以快速且准确地定位到故障开关管,且易于在程序中实现。其次,该文提出一种故障容错均压SVPWM算法,该算法在开关管开路故障时利用冗余矢量和冗余开关状态可以使系统在发生故障时仍然可以正常运行,并且各模块间的直流电压也能保持均衡。最后,通过仿真和实验验证了该文所提算法的可行性。 展开更多

关键词 单相级联H桥整流器 开路故障 在线诊断 空间电压矢量调制 容错算法

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基于电压波形分析的十二相整流装置故障诊断 被引量：32

4

作者 马伟明 胡安 王令蓉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期49-54,共6页

通过对十二相整流装置正常工作和故障运行时，整流元件电压波形的分析，提出了用以判断整流元件工作状态的特征函数，根据由该函数求出的特征值，可以对十二相整流装置的故障（包括复合故障）进行在线诊断，确定故障性质，并能准确定位... 通过对十二相整流装置正常工作和故障运行时，整流元件电压波形的分析，提出了用以判断整流元件工作状态的特征函数，根据由该函数求出的特征值，可以对十二相整流装置的故障（包括复合故障）进行在线诊断，确定故障性质，并能准确定位到具体元件。 展开更多

关键词 整流装置 故障诊断 电压波形

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基于状态观测器的单相整流系统传感器故障诊断与容错控制方法 被引量：16

5

作者 苟斌 蒲俊楷 +1 位作者 葛兴来 冯晓云 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期44-51,共8页

交直交传动系统广泛应用于高速铁路牵引领域。电力牵引变流器作为牵引传动系统核心部件,由于其自身结构复杂,且运行环境恶劣,易突发故障。本文针对牵引变流器脉冲整流器网侧电流传感器和中间直流侧电压传感器故障,通过建立单相脉冲整流... 交直交传动系统广泛应用于高速铁路牵引领域。电力牵引变流器作为牵引传动系统核心部件,由于其自身结构复杂,且运行环境恶劣,易突发故障。本文针对牵引变流器脉冲整流器网侧电流传感器和中间直流侧电压传感器故障,通过建立单相脉冲整流器混合逻辑动态MLD(Mixed Logic Dynamic)模型,构建系统状态观测器,研究基于状态观测器的传感器在线故障诊断与容错控制方法,并基于RT-LAB在回路试验平台进行了验证。试验结果验证了该方法的有效性,其具有诊断速度快、精度高的特点,适用于电力牵引传动系统应用。 展开更多

关键词 状态观测器 单相脉冲整流器传感器 故障诊断与容错控制 混合逻辑动态模型

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基于PCA和MPGA优化神经网络的整流器故障诊断 被引量：9

6

作者 龙杰 张彼德 +3 位作者 张强 李明昆 赵丹 吴治均 《电测与仪表》 北大核心 2015年第21期86-90,96,共6页

针对电力电子整流电路故障识别方法中的信号提取与模式识别两个核心问题,提出一种基于主元分析(PCA)和改进多种群遗传算法(MPGA)优化BP神经网络的三相整流装置电路故障识别方法。首先采用主元分析提取故障信号中对应的故障特征向量,然... 针对电力电子整流电路故障识别方法中的信号提取与模式识别两个核心问题,提出一种基于主元分析(PCA)和改进多种群遗传算法(MPGA)优化BP神经网络的三相整流装置电路故障识别方法。首先采用主元分析提取故障信号中对应的故障特征向量,然后利用移民算子与迁徙算子结合的MPGA优化BP神经网络分类器进行故障类型的识别。仿真结果表明,该方法对三相桥式整流装置进行故障诊断能准确识别与定位各故障类型,而且具有鲁棒性更好,诊断正确率更高的特点。 展开更多

关键词 主元分析 多种群遗传算法 移民算子 迁徙算子 故障诊断 三相整流装置

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一种用于三相整流装置故障诊断的方法 被引量：8

7

作者 周海峰 王荣杰 崔博文 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期171-176,共6页

针对电力电子整流装置故障诊断方法中的故障特征提取和故障识别两个关键技术,提出一种基于主元分析和支持向量机相结合的三相整流装置故障诊断方法,首先对故障信号进行主元分析并提取相应的故障特征,然后构造支持向量机分类器实现对故... 针对电力电子整流装置故障诊断方法中的故障特征提取和故障识别两个关键技术,提出一种基于主元分析和支持向量机相结合的三相整流装置故障诊断方法,首先对故障信号进行主元分析并提取相应的故障特征,然后构造支持向量机分类器实现对故障类型的识别。三相桥式可控整流电路晶闸管故障诊断仿真结果表明,该方法能准确对电力电子电路故障进行类型的识别和故障元的定位,对噪声具有鲁棒性,且算法简单,在解决电力电子电路故障问题上有很好的工程实用价值。 展开更多

关键词 支持向量机 主元分析 故障诊断 三相整流装置

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基于电压波形相似度测量的十二相不控整流装置故障诊断 被引量：2

8

作者 朱威 马伟明 +2 位作者 阳习党 余锡文 肖欢 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2018年第2期49-54,共6页

为实现十二相整流发电机整流装置故障准确定位,首先对正常和故障情况下的整流二极管两端电压进行解析分析,得到两种情况下整流二极管两端波形的解析表达式;其次,建立了十二相不可控整流装置的仿真模型,仿真验证解析表达式的正确性,并指... 为实现十二相整流发电机整流装置故障准确定位,首先对正常和故障情况下的整流二极管两端电压进行解析分析,得到两种情况下整流二极管两端波形的解析表达式;其次,建立了十二相不可控整流装置的仿真模型,仿真验证解析表达式的正确性,并指出了整流二极管在故障前后的电压波形变化规律;再次,基于向量夹角余弦提出了十二相不可控整流装置故障诊断算法,并通过动态滑动窗口算法解决了电压波形的相位对齐问题;最后,以十二相同步整流发电机整流装置中整流二极管两端的实际电压波形试验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 十二相不控整流 故障诊断 波形相似度 向量夹角余弦 动态滑动窗口

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基于虚拟仪器和神经网络的电力电子电路故障诊断 被引量：3

9

作者 季厌庸 罗云林 李怀武 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第3期360-362,共3页

电力电子电路中晶闸管开路和短路故障最为常见,为实现故障的在线自动诊断,以三相整流电路为例,利用虚拟仪器进行数据采集、分析及特征信号提取,特征信号作为神经网络的输入进行电力电子电路在线故障诊断,通过实验验证,该方法误诊率极低... 电力电子电路中晶闸管开路和短路故障最为常见,为实现故障的在线自动诊断,以三相整流电路为例,利用虚拟仪器进行数据采集、分析及特征信号提取,特征信号作为神经网络的输入进行电力电子电路在线故障诊断,通过实验验证,该方法误诊率极低,达到了较为理想的效果。 展开更多

关键词 故障诊断 虚拟仪器 神经网络 三相整流电路

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基于PCA和SVM的整流电路故障诊断 被引量：3

10

作者 毛先柏 李昌禧 《控制工程》 CSCD 北大核心 2009年第S1期209-212,共4页

主元分析法(PCA)通过提取故障样本集的主元得到降维的特征空间,利于故障特征提取;支持向量机(SVM)应用于故障诊断时具有良好分类性能;结合两者优点,根据电力电子装置故障产生的信号表现的奇异性,提出基于PCA特征提取和SVM相结合的电力... 主元分析法(PCA)通过提取故障样本集的主元得到降维的特征空间,利于故障特征提取;支持向量机(SVM)应用于故障诊断时具有良好分类性能;结合两者优点,根据电力电子装置故障产生的信号表现的奇异性,提出基于PCA特征提取和SVM相结合的电力电子整流电路故障诊断识别新方法。以三相桥式可控整流电路中的故障为研究对象,将各类故障的电压输出波形进行频谱分析,提取故障特征,用PCA算法进行降维处理;构造SVM分类器,利用处理后的故障样本进行训练;最后利用训练好的SVM分类器来进行故障诊断。仿真结果表明,该方法可提高诊断速度和精度,不会改变样本的分布特性,保留了样本的分类信息,同时简化了分类器结构。 展开更多

关键词 主元分析法 支持向量机 故障诊断 三相桥式整流电路

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四相整流电路故障的参考模型诊断算法

11

作者 沈润夏 陆益民 +1 位作者 艾凯文 刘历良 《电源学报》 2011年第5期13-19,64,共8页

四相整流器是一种新型的整流电路,较之传统的三相整流有多方面的技术优势,但目前还没有专门应用于该电路的故障检测、分析系统。针对四相整流电路中常见的晶闸管断路故障,提出了应用参考模型法结合快速傅立叶变换和小波包变换的分析方法... 四相整流器是一种新型的整流电路,较之传统的三相整流有多方面的技术优势,但目前还没有专门应用于该电路的故障检测、分析系统。针对四相整流电路中常见的晶闸管断路故障,提出了应用参考模型法结合快速傅立叶变换和小波包变换的分析方法,并以此设计了相应的元器件故障诊断系统,在仿真中对其进行了验证。 展开更多

关键词 四相整流 故障诊断 参考模型 快速傅立叶变换 小波包分析

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单相脉宽调制整流器传感器故障诊断与容错控制 被引量：18

12

作者 夏金辉 郭源博 张晓华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期160-170,共11页

单相脉宽调制(PWM)整流器通常采用网侧电流与直流侧电压双闭环控制系统结构,一旦其检测系统中的传感器发生故障,将导致反馈值出现偏差,影响系统的控制效果与运行安全。设计一种准确可靠的单相PWM整流器网侧电流与直流侧电压传感器故障... 单相脉宽调制(PWM)整流器通常采用网侧电流与直流侧电压双闭环控制系统结构,一旦其检测系统中的传感器发生故障,将导致反馈值出现偏差,影响系统的控制效果与运行安全。设计一种准确可靠的单相PWM整流器网侧电流与直流侧电压传感器故障诊断与容错控制方案。采用解析冗余的方法实现故障诊断,基于单、双极性两种调制方法的开关函数取值设计了系统滑模观测器与状态估计器;将传感器采集值与观测器估计值作差并归一化建立系统残差,故障诊断单元通过比较残差与阈值定位故障传感器并迅速采取容错控制策略,以观测器的估计值代替故障传感器的测量值实现控制系统重构。通过仿真与实验模拟了三种传感器故障,验证了所提出故障诊断与容错控制方案的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 单相脉宽调制整流器 滑模观测器 传感器故障 故障诊断 容错控制

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基于励磁电流时序特征的核电多相旋转整流器二极管开路故障诊断 被引量：5

13

作者 胡启昊 郝亮亮 +4 位作者 周艳真 蔡宇昂 梁郑秋 段贤稳 王光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期8082-8093,共12页

实现多相旋转整流器的故障诊断对保障核电系统安全稳定运行至关重要。然而,现有方法难以准确识别旋转整流器的二极管开路故障模式。为此,该文首先分析将励磁电流作为诊断变量的理论依据;然后,引入形状子特征(Shapelet)变换算法,充分利... 实现多相旋转整流器的故障诊断对保障核电系统安全稳定运行至关重要。然而,现有方法难以准确识别旋转整流器的二极管开路故障模式。为此,该文首先分析将励磁电流作为诊断变量的理论依据;然后,引入形状子特征(Shapelet)变换算法,充分利用其在可解释性和局部差异识别准确性的优势,提取和挖掘不同故障模式下励磁电流最具有代表性和辨识度的特征子序列;最后,结合机器学习分类器得到故障模式分类结果,形成完整的故障诊断方案。通过11相无刷励磁系统仿真模型和动模样机实验进行验证。结果表明,所提方法能够直观并精细表征不同类别故障电流的局部特征,变换后不同故障数据分布的差异性明显提升,仅需结合简单分类器即可实现快速、准确的故障诊断,具有实际应用潜力。 展开更多

关键词 无刷励磁机 多相环形 旋转整流器 故障诊断 励磁电流 形状子特征变换

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基于小波神经网络的三相整流电路的故障诊断 被引量：3

14

作者 靳芳华 何玉珠 张庆荣 《现代电子技术》 2011年第5期183-186,共4页

应用带动量项和自适应学习率的小波神经网络解决了应用神经网络诊断三相整流电路时收敛速度慢,搜索空间局部极小,易引起振荡等问题。首先根据不同晶闸管的故障输出波形的不同,使用Multisim软件对三相整流电路的故障进行仿真模拟,然后用... 应用带动量项和自适应学习率的小波神经网络解决了应用神经网络诊断三相整流电路时收敛速度慢,搜索空间局部极小,易引起振荡等问题。首先根据不同晶闸管的故障输出波形的不同,使用Multisim软件对三相整流电路的故障进行仿真模拟,然后用波形采集数据制作的样本对网络进行训练,最后训练好的网络可用于故障诊断。仿真表明,提出的方法比现有方法的收敛速度快,诊断误差小。 展开更多

关键词 故障诊断 小波神经网络 晶闸管 三相整流电路

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基于优化神经网络的三相全控整流电路故障诊断 被引量：1

15

作者 杨勇 王立志 +1 位作者 樊波 董明 《现代电子技术》 2011年第9期172-175,共4页

研究了递阶遗传算法用于神经网络的参数确定问题,以期利用递阶遗传算法的二级编码结构解决以往同时优化神经网络结构、权值、阈值效率不高的难题。此外,建立了三相桥式全控整流电路的故障模型,并对几种常见故障进行了仿真分析。最后,将... 研究了递阶遗传算法用于神经网络的参数确定问题,以期利用递阶遗传算法的二级编码结构解决以往同时优化神经网络结构、权值、阈值效率不高的难题。此外,建立了三相桥式全控整流电路的故障模型,并对几种常见故障进行了仿真分析。最后,将自适应递阶遗传算法用于三相桥式全控整流电路的故障诊断,仿真验证了该方法的准确性和实用性。 展开更多

关键词 递阶遗传算法 神经网络 三相桥式全控整流电路 故障诊断

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基于电流半波差异的单相四象限整流器开路故障诊断 被引量：2

16

作者 伍珣 李凯迪 +1 位作者 田睿 于天剑 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3912-3922,共11页

单相四象限整流器是变流系统的重要组成部分,由于系统控制的复杂性、器件老化、环境干扰以及机械振动等原因,单相四象限整流器不可避免地会出现开关器件模块烧损、模块振裂、线路松动和接触不良等现象,进而引发绝缘栅双极型晶体管(IGBT... 单相四象限整流器是变流系统的重要组成部分,由于系统控制的复杂性、器件老化、环境干扰以及机械振动等原因,单相四象限整流器不可避免地会出现开关器件模块烧损、模块振裂、线路松动和接触不良等现象,进而引发绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或反并联二极管的开路故障,导致网侧输入电流畸变、直流侧电压幅值降低,给整个系统带来极大安全隐患。因此,本文针对单相四象限整流器开路故障提出一种基于电流半波差异的故障诊断方法。该方法以单相四象限整流器输入电流作为开路故障诊断变量,分析IGBT及其反并联二极管分别发生开路故障时的整流器等效电路以及电流变化规律;对输入电流进行标准化处理以削减负载变化对电流幅值的影响,采用间隔半个周期的电流幅值之和及其均方根来描述输入电流相邻半波的特征差异,并以此为故障判定依据对IGBT开路故障与反并联二极管开路故障进行有效区分。研究结果表明:本文所提方法能够对IGBT开路故障与反并联二极管开路故障进行准确辨别,在负载波动、网压波动以及载波频率变化时具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 单相四象限整流器 开路故障 故障诊断 输入电流

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