基于模型分层的配电网故障诊断方法

针对配电网故障的基于模型诊断方法在发生多重多相故障时存在诊断速度慢、诊断准确率不高、容错能力低的情况,提出一种适用于配电网故障的基于模型分层诊断方法。在诊断算法上,利用新的适应度函数和特征学习搜索策略来提高诊断速度和诊断准确率。在诊断模型上,利用分层的方法,将单层单次高维度运算转变为2层多次低维度运算,进而再次提高诊断速度、诊断准确率;通过定义等效部件的约束关系式提高第1层诊断的容错能力,利用电压约束和电流约束的冗余关系提高第2层诊断的容错能力。算例表明,与其他模型相比,基于模型分层诊断方法的诊断速度有了较大的提高,诊断准确率始终维持在理想值附近,容错能力明显增强;在大规模配电网故障诊断中,其优势明显。     

基于模型的配电网故障诊断关键问题研究

现有配电网故障诊断方法主要是根据故障后保护装置产生的报警信息,断路器的状态变化信息来推断可能故障位置和类型,属于后验故障诊断方法。基于模型诊断方法(Model-based diagnosis, MBD )则直接利用电压电流等量测量来判断故障元件,可以在保护装置和断路器动作前进行故障定位,具有一定的故障预警功能。给出一个完整的基于模型的配电网诊断方案,采用优化的离散二进制粒子群算法（BPSO, Binary Particle Swarm Optimization）求取冲突集的最小碰集,诊断识别过程中以贝叶斯后验概率形式量化了候选诊断的衡量标准,从而降低诊断过程中的不确定度。最后以某10 kV配电网为诊断实例,通过实际建模、编程和实验,取得了良好的效果。     

故障诊断技术方法综述

故障诊断技术是近年来自动控制领域中的一个重要研究方向.文中在分析故障产生原因的基础上,介绍基于知识的诊断方法、基于解析模型的诊断方法和基于信号处理的诊断方法等3种常用的故障诊断方法.并对上述3种方法的适用范围及选用依据进行分析.     

一种基于模型模拟电路模糊故障诊断方法

文中提出了一种基于模型的模拟电路故障诊断方法。它以节点电压为测试量,将元件故障及节点的故障电压模糊化,根据电路的拓扑结构,以节点为基点,以节点电压传递为纽带建立模拟电路的故障模型,以模拟贴近度为判断依据来进行故障诊断和选择最佳测试点,并将测试得到的新的信息不断吸收进去,从而快速而有效地诊断出故障,它利用了模糊量的冗余性,克服了容差的影响,不仅能对硬故障,而且对软故障都能较好地定位到元件级,同时又可在线或离线诊断,文中给出了一个直流电路故障诊断的实例,所得的结果是令人满意的。     

风电机组故障诊断实现方法探讨

笔者针对风电厂优化运行管理的要求,讨论了风电场状态监测解决方案.以小波分析故障诊断的理论为基础,提出了风电机组状态监测的实现方法.根据风电机组传动链多采用齿轮箱的实际情况,塔建了实验室齿轮箱模拟试验台,并模拟实验获取故障特征值的方法;最后给出了基于风电场监控系统的OPC嵌入式风电机组状态监测和故障诊断系统包括现场监控数...     

基于行波时差法的配电网故障诊断方法

针对配电网结构复杂故障难以精确诊断的问题,提出了一种基于故障行波时差的配电网故障诊断方法,实现对配电网故障点的精确定位及故障类型的判断。根据线路行波传输特性及故障点距离计算理论,构建配电网线路状态方程,将计算的理论值代入状态方程,输出故障搜索矩阵,利用矩阵变化的特征来诊断线路的故障情况。最后,利用行波到达多端时刻差解决线路中波速变化造成的故障定位不准确问题。该方法经配电网仿真模型验证具有有效性,可以准确诊断出不同阻值接地故障。     

基于不同RS与NN组合的数据挖掘配电网故障诊断模型

在将基于RS（粗糙集）理论的数据挖掘用于配电网故障定位诊断模型研究的基础上，提出和构造了4类不同的RS与NN（神经网络）组合的故障诊断模型，给出了RS与NN在4类模型中实现不同的互补性，关联关系，应用机理和原则及相应的局限性。通过对5类模型的仿真测试结果比较，证明数据挖掘模型潜在知识发现的重要意义，并对4类模型中RS的应用机理和性能作出全面的评估。文中对RS和数据挖掘研究的评估对其他领域的故障诊断研究具有同样的指导意义。     

基于系统阻抗自适应的行波固有频率测距方法

文章研究了在故障线路本端系统阻抗未知或变化情况下的输电线路单端行波固有频率测距方法。该算法通过研究已有的单端固有频率测距算法中系统阻抗的影响机理,假设本端电阻和电感为待识别参数,利用故障行波多次固有频率信息构造非线性目标函数,用Nelder-Mead搜索算法求解局部最优值,得到满足要求的计算阻抗,尽管该计算阻抗不代表实际阻抗值,但由此能得到对应频率下正确的本端反射角,最终得到准确的故障距离。该方法的可靠性及适应性由基于PSCAD/EMTDC的仿真试验验证。大量的仿真表明该算法能在不增加电气量的条件下实现系统阻抗不确定时的精确故障测距,结果不受故障距离、故障类型和过渡电阻的影响,同时计算过程中能实现对测距结果准确度的评价,相比以往方法显著增加了可靠性,具有较好的适应性和实用价值。     

基于小波分析的感应电动机复合故障诊断

对于存在偏心故障的感应电动机,检测其振动信号,并应用连续小波变换进行信号分析,判断是否出现碰摩故障。通过增加Morlet小波函数的时域波形波峰数,减小Morlet小波函数的频域带宽,从而减轻采用Morlet小波函数进行连续小波变换时的频域混叠现象。对于偏心故障及偏心和碰摩同时存在的复合故障信号,应用连续小波变换提取中心频率为25、75和100Hz的3个子频段信号。引入子频段提取信号的能量表达式,计算得到两种故障形式子频段信号能量值并进行对比。将中心频率25、75Hz这2个子频段提取信号能量值作为区分两种不同故障形式的特征量。通过实验采集三相感应电动机偏心,偏心 轻微碰摩,偏心 严重碰摩3组故障信号并进行信号分析,以验证该方法的有效性。     

基于模型诊断在配电网故障诊断中的应用研究

提出了一个将MBD(基于模型诊断)理论应用于配电网故障诊断的方案,以一个实际配电网为例,构建了该配电网内主要设备的统一模型的基础上,给出了该配电网的系统模型描述,并结合该配电网的一组故障观测数据,对该配电网内发生的故障做故障诊断实验,由实验验证了该应用方案的可行性与有效性。     

新型容错逆变器的混杂系统建模与故障诊断

考虑到传统开关函数模型只对逆变电路的控制变迁进行分析而无法描述电路的条件变迁,容易丢失电路在条件变迁过程中所表现出的故障信息,从而影响故障诊断的实时性和准确性。电力电子电路是典型的混杂系统,文章建立了一种新型容错逆变器的混杂系统模型,在此基础上提出了故障事件辨识向量的概念,并将其应用于逆变器故障的分析,仅通过故障事件辨识向量对逆变电路变迁过程中的故障事件进行辨识来完成故障诊断,对于电路变迁过程中的正常事件辨识不予考虑,减少了控制系统的数据处理量,提高了故障诊断的实时性和可靠性,实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

配电网线路故障的基于模型诊断方法

现有配电网故障诊断系统大多是基于经验的专家系统,但专家系统难以诊断经验之外的故障,而且系统的移植和维护也非常困难。文中将模型诊断(MBD)方法应用于配电网故障诊断。介绍MBD理论的基本概念,给出了一个应用MBD理论的配电网线路故障诊断方案。以一个实际配电网为例,对故障诊断系统进行了建模和实验验证,结果表明该应用方案可行、有效。     

刘家峡水电厂1#机故障诊断分析

本文对水力发电机组由顶盖系统和机组推力系统耦合作用引起的故障进行了试验、理论分析和处理,这种故障是一种很特殊的故障,对机组的破坏是致命的。通过减少275t以上的水推力,使机组能够运行,挽回上千万元的经济损失。本文也提出了把动态故障分析和静态故障分析相结合的概念,对现场技术人员有一定的启发。实践证明,本文采取的理论分析和故障处理措施是非常有效的,它对于水力发电机组相似的故障处理和故障诊断分析具有指导和借鉴的作用。     

基于免疫算法的无刷励磁发电机旋转整流器故障诊断

在大型发电机的无刷励磁系统中,旋转整流器承受着强大的离心力和电磁作用,故障发生率相对较高。采用旋转整流器故障时交流励磁机旋转电枢产生的谐波磁场在其定子励磁线圈中感应谐波电势的电磁特性,从中提取旋转整流器故障信号波形。运用傅里叶分解故障信号波形,对故障信号波形的特征值进行编码处理,并用免疫算法中的反向选择算法对傅里叶分解后的故障特征值进行计算,完成旋转整流器的故障诊断。利用人工免疫的反向选择算法,对一台15 kW无刷励磁同步发电机旋转整流器的短路与开路故障进行仿真诊断。仿真结果表明,基于免疫系统反向选择机制的人工免疫算法,与傅里叶分解算法相结合,进一步提高了无刷励磁同步发电机旋转整流器故障诊断的准确率,可达95%以上。     

三峡水力发电厂700MW水轮发电机故障诊断专家系统

三峡水力发电厂在我国电力系统中占有十分重要的地位。为提高三峡水轮发电机的安全运行水平、逐步实现优化检修,研制、开发了三峡水力发电厂发电机定子水冷状态监测及故障诊断专家系统。该系统是一个集在线实时、在线非实时和离线数据的采集与分析、状态监测、故障诊断、故障处理、故障统计分析于一体的多任务、多客户端、多信息处理、B-S结构的发电机定子水冷状态监测及故障诊断专家系统,已于2004年5月投入运行。实践表明:该系统的应用可显著地提高发电机的安全性和可靠性并为状态/优化检修提供科学的决策依据,降低发电成本,产生巨大的经济效益和社会效益。     

无人机机载发电机故障诊断技术研究

针对无人机的电源系统提出了建模仿真分析,并将BP神经网络应用于无人机的发电机故障诊断中。在分析机载电源系统结构和工作原理的基础上,结合实际的飞行数据和相关参数,根据机载电源系统的数学模型,建立Simulink模型进行仿真分析。根据对象的特性,采用主成分分析法建立机载电源系统的发电机的故障特征库,采用BP神经网络算法实现故障诊断。结果表明,该系统能有效地对无人机发电机系统进行快速准确地诊断,具有一定的实用性。     

模型诊断在配电线路故障诊断中的应用分析

现代电力系统的配电网结构日益复杂,其发生故障的概率不断增加,采用人工智能方法能够有效地查找配电网故障原因,尽快恢复供电,本文进行了模型诊断在配电线路故障诊断中的应用分析。阐述了模型诊断的基本思想及基本过程,提出了改进冲突识别的方法和基于模型诊断的配电线路故障诊断方案,经实例验证,该方案能够有效地实现配电线路的故障诊断,具有一定的大规模推广应用价值。     

混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机仿真

为了研究混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机转子上既有永磁体、又有励磁绕组的运行性能,建立了混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机的基本方程;根据该电机的转子结构及定子绕组的实际连接方式和空间分布情况,分析了模型中电感参数及永磁体在其他回路中产生的磁链的特点,并给出其表达式;采用有限元法计算各参数表达式中的系数,能准确考虑磁极形状及永磁体的作用,利用数值方法对该电机的性能进行仿真.在1台混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机样机上进行了实验,仿真结果和实验结果吻合较好,验证了仿真模型的正确性和参数计算的准确性.     

自动测试系统故障诊断功能的实现

针对测试点的设置情况以及各SRU间的信号控制关系,分析了测试项目与SRU的关联关系,给出了从测试结果推导SRU故障的逻辑关系式。最后根据自动测试系统的故障诊断需求,提出了故障字典数据库的结构和数据格式,并简要介绍了故障推理的实现过程。该方法中故障字典的设计可直接根据UUT的工作原理和测试点的设置情况进行,不需要大量的故障实例,是工程中容易实现的自动故障诊断方法。该方法已经应用到机载电子设备的故障诊断中,故障隔离率和虚警率都达到了设计要求。