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基于电压和电流特征的双馈风电变流器功率器件开路故障综合诊断
被引量：
12
1
作者
李辉
杨甜
+2 位作者
谭宏涛
周芷汀
郑杰
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第16期3433-3445,共13页
变流器功率器件开路故障监测与识别对提高双馈风电系统智能运维至关重要。针对现有基于变流器电压或电流单一特征以及固定阈值的方法难以同时实现功率器件故障诊断监测与识别问题,该文提出一种基于变流器直流母线电压的故障监测与基于...
变流器功率器件开路故障监测与识别对提高双馈风电系统智能运维至关重要。针对现有基于变流器电压或电流单一特征以及固定阈值的方法难以同时实现功率器件故障诊断监测与识别问题,该文提出一种基于变流器直流母线电压的故障监测与基于转子电流故障识别的综合诊断方法。首先,理论分析变流器功率器件开路故障对直流母线电压的影响,基于累积和(CUSUM)算法,提出基于直流母线电压特征的故障监测方法;其次,针对转子输出电流非平稳特性和阈值固定问题,提出基于归一化输出电流平均值和绝对平均值为故障特征量及自适应阈值的故障识别方法;最后,仿真模拟不同功率器件先后开路,验证所提方法的有效性,以风速随机及电网电压跌落为场景验证所提方法的鲁棒性。同时,以功率器件典型开路故障实验数据验证仿真分析的准确性。仿真与实验结果表明,所提方法能准确实现变流器功率器件开路故障诊断。
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关键词
双馈风电变流器
功率
器件
开路
故障
累积和算法
自适应阈值
故障
综合诊断
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职称材料
单相脉冲整流器故障在线智能诊断实验设计
被引量：
4
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。
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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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职称材料
三相永磁同步电机容错系统设计与控制策略综述
3
作者
金石
孙鹏
+1 位作者
王博
刘光伟
《电气工程学报》
北大核心
2025年第4期61-85,共25页
在电动飞机、新能源汽车等对安全性要求极高的领域,保证电机驱动系统的可靠性至关重要,围绕三相永磁同步电机容错系统的设计与控制策略展开综述。根据三相永磁同步电机容错技术的研究成果,将电机系统故障分为电路故障和非电路故障。重...
在电动飞机、新能源汽车等对安全性要求极高的领域,保证电机驱动系统的可靠性至关重要,围绕三相永磁同步电机容错系统的设计与控制策略展开综述。根据三相永磁同步电机容错技术的研究成果,将电机系统故障分为电路故障和非电路故障。重点针对电路故障下的容错策略进行分析,归纳总结针对绕组故障和功率器件故障的电机和变换电路容错拓扑结构以及基于不同坐标系的容错控制策略。在电机容错拓扑方面,梳理针对绕组故障的多种冗余方案,如采用完全余度电机拓扑、不同形式的双绕组电机拓扑以及多绕组电机拓扑。在变换电路容错拓扑方面,详细阐述基于含中性点的三相桥式容错拓扑、基于开绕组的容错拓扑、集成模块化容错拓扑、模块化多电平转换器等技术。这些采取不同拓扑结构和冗余方式的容错设计,为系统在故障情况下的可靠运行提供了重要基础保障。在控制策略层面,依据不同坐标系进行分类,包括基于三相静止坐标系、αβz1z2z3坐标系、dq坐标系和矢量空间解耦坐标系的容错策略。这些容错控制策略分别从转矩守恒和铜耗优化角度出发,致力于在故障发生时保证电机的持续稳定运行。最后,根据所论述的各种容错拓扑设计和容错控制策略进行总结和展望,为提高电机系统的可靠性和容错能力提供全面的技术参考。
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关键词
三相永磁同步电机
绕组
故障
功率器件故障
容错拓扑设计
容错控制策略
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职称材料
题名
基于电压和电流特征的双馈风电变流器功率器件开路故障综合诊断
被引量：
12
1
作者
李辉
杨甜
谭宏涛
周芷汀
郑杰
机构
输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)
中船重工(重庆)海装风电设备有限公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第16期3433-3445,共13页
基金
国家高技术船舶科研项目(MC-202025-S02)
国家自然科学基金重点项目(U1966213)
重庆市技术创新与应用发展专项(cstc2019jscx-msxmX0004)资助。
文摘
变流器功率器件开路故障监测与识别对提高双馈风电系统智能运维至关重要。针对现有基于变流器电压或电流单一特征以及固定阈值的方法难以同时实现功率器件故障诊断监测与识别问题,该文提出一种基于变流器直流母线电压的故障监测与基于转子电流故障识别的综合诊断方法。首先,理论分析变流器功率器件开路故障对直流母线电压的影响,基于累积和(CUSUM)算法,提出基于直流母线电压特征的故障监测方法;其次,针对转子输出电流非平稳特性和阈值固定问题,提出基于归一化输出电流平均值和绝对平均值为故障特征量及自适应阈值的故障识别方法;最后,仿真模拟不同功率器件先后开路,验证所提方法的有效性,以风速随机及电网电压跌落为场景验证所提方法的鲁棒性。同时,以功率器件典型开路故障实验数据验证仿真分析的准确性。仿真与实验结果表明,所提方法能准确实现变流器功率器件开路故障诊断。
关键词
双馈风电变流器
功率
器件
开路
故障
累积和算法
自适应阈值
故障
综合诊断
Keywords
Doubly-fed wind power converter
power device open-circuit fault
cumulative sum algorithm
adaptive threshold
comprehensive fault diagnosis
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
单相脉冲整流器故障在线智能诊断实验设计
被引量：
4
2
作者
王青元
张坤
苟斌
机构
西南交通大学电气工程学院
出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2024年第5期36-41,共6页
基金
四川省自然科学基金面上项目(2023NSFSC0392)。
文摘
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。
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
Keywords
single-phase pulse rectifier
fault diagnosis
power device open-circuit fault
sensor fault
semi-physical simulator
分类号
TM461.5 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
三相永磁同步电机容错系统设计与控制策略综述
3
作者
金石
孙鹏
王博
刘光伟
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《电气工程学报》
北大核心
2025年第4期61-85,共25页
基金
国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U22A20215)
国家自然科学基金重点国际合作研究(51920105011)资助项目。
文摘
在电动飞机、新能源汽车等对安全性要求极高的领域,保证电机驱动系统的可靠性至关重要,围绕三相永磁同步电机容错系统的设计与控制策略展开综述。根据三相永磁同步电机容错技术的研究成果,将电机系统故障分为电路故障和非电路故障。重点针对电路故障下的容错策略进行分析,归纳总结针对绕组故障和功率器件故障的电机和变换电路容错拓扑结构以及基于不同坐标系的容错控制策略。在电机容错拓扑方面,梳理针对绕组故障的多种冗余方案,如采用完全余度电机拓扑、不同形式的双绕组电机拓扑以及多绕组电机拓扑。在变换电路容错拓扑方面,详细阐述基于含中性点的三相桥式容错拓扑、基于开绕组的容错拓扑、集成模块化容错拓扑、模块化多电平转换器等技术。这些采取不同拓扑结构和冗余方式的容错设计,为系统在故障情况下的可靠运行提供了重要基础保障。在控制策略层面,依据不同坐标系进行分类,包括基于三相静止坐标系、αβz1z2z3坐标系、dq坐标系和矢量空间解耦坐标系的容错策略。这些容错控制策略分别从转矩守恒和铜耗优化角度出发,致力于在故障发生时保证电机的持续稳定运行。最后,根据所论述的各种容错拓扑设计和容错控制策略进行总结和展望,为提高电机系统的可靠性和容错能力提供全面的技术参考。
关键词
三相永磁同步电机
绕组
故障
功率器件故障
容错拓扑设计
容错控制策略
Keywords
Three-phase permanent magnet synchronous motor
winding fault
power device fault
fault-tolerant topology design
fault-tolerant control strategy
分类号
TM30 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于电压和电流特征的双馈风电变流器功率器件开路故障综合诊断
李辉
杨甜
谭宏涛
周芷汀
郑杰
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
单相脉冲整流器故障在线智能诊断实验设计
王青元
张坤
苟斌
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2024
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
三相永磁同步电机容错系统设计与控制策略综述
金石
孙鹏
王博
刘光伟
《电气工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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参考文献
引证文献
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