【技术实现步骤摘要】
一种基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法及装置
本专利技术涉及电力电子器件故障诊断
，特别涉及一种基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法及装置。
技术介绍
据统计数据表明，电力电子设备故障大约38％的故障是由于半导体功率器件故障造成的，而调速系统中最容易出现的故障是功率开关元件开路、短路故障，达到整个调速系统故障总数的82.5％。为使故障后的电机驱动系统能够快速恢复安全稳定运行，越来越多的三相电压源逆变器故障诊断方法被提出。逆变器功率器件的故障主要分为开路故障和短路故障。短路故障发生迅速，且具有很强的破坏性，一般在系统中设计硬件保护电路以应对短路故障，逆变器开路故障不一定会导致系统关闭，并且可能在很长一段时间内未被检测到，这可能会导致变频器或其余驱动部件出现二次故障，从而导致整个系统停机，并带来较大的经济损失。因此，近年来国内外专家学者大都致力于逆变器开路故障诊断及容错控制的研究。依据检测变量的不同，主要将研究逆变器开路故障诊断的方法分为两大类：基于电压量的诊断方法和基于电流量的诊断方法。基于电压...
【技术保护点】
1.一种基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法，其特征在于，包括：/n通过分析待诊断的电机-逆变器系统在健康状态和预设类型故障状态下的输出电压函数，建立所述系统在预设类型故障状态下的混杂系统模型；/n利用所述混杂系统模型对所述系统在预设类型故障状态下的电流数据进行在线模拟，得到所述系统在预设类型故障状态下的模拟电流数据；/n获取所述系统的实测电流数据和模拟电流数据，计算所述实测电流数据与所述模拟电流数据之间的相似度；/n基于计算的相似度确定当前逆变器是否出现开路故障，并在逆变器出现开路故障时确定当前逆变器出现的开路故障的类型。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法，其特征在于，包括：
通过分析待诊断的电机-逆变器系统在健康状态和预设类型故障状态下的输出电压函数，建立所述系统在预设类型故障状态下的混杂系统模型；
利用所述混杂系统模型对所述系统在预设类型故障状态下的电流数据进行在线模拟，得到所述系统在预设类型故障状态下的模拟电流数据；
获取所述系统的实测电流数据和模拟电流数据，计算所述实测电流数据与所述模拟电流数据之间的相似度；
基于计算的相似度确定当前逆变器是否出现开路故障，并在逆变器出现开路故障时确定当前逆变器出现的开路故障的类型。
2.如权利要求1所述的基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法，其特征在于，所述预设类型故障为多种不同类型的故障；
所述通过分析待诊断的电机-逆变器系统在健康状态和预设类型故障状态下的输出电压函数，建立所述系统在预设类型故障状态下的混杂系统模型，包括：
通过分析待诊断的电机-逆变器系统在健康状态和多种不同类型故障状态下的输出电压函数，建立所述系统在不同故障状态下的混杂系统模型；
所述利用所述混杂系统模型对所述系统在预设类型故障状态下的电流数据进行在线模拟，得到所述系统在预设类型故障状态下的模拟电流数据，包括：
利用不同故障状态下的混杂系统模型对所述系统在各类型故障状态下的电流数据同时进行在线模拟，得到所述系统在各类型故障状态下的模拟电流数据；
所述计算所述实测电流数据与所述模拟电流数据之间的相似度，包括：
分别计算所述实测电流数据与每一类型故障状态下的模拟电流数据之间的相似度；并对计算出的多个相似度进行取均值运算，得到平均相似度。
3.如权利要求2所述的基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法，其特征在于，所述基于计算的相似度确定当前逆变器是否出现开路故障，并在逆变器出现开路故障时确定当前逆变器出现的开路故障的类型，包括：
若所述平均相似度不小于0.5，则判断当前逆变器未出现开路故障；
若所述平均相似度小于0.5时，则判断当前逆变器出现开路故障；
若当前逆变器出现开路故障，则将与所述实测电流数据相似度最大的模拟电流数据所对应的故障类型作为当前逆变器实际出现的故障类型。
4.如权利要求1所述的基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法，其特征在于，所述计算所述实测电流数据与模拟电流数据之间的相似度，包括：
基于皮尔逊相关系数评价实测电流数据与模拟电流数据之间的相似度。
5.如权利要求1所述的基于故障在线模拟的逆变器开路故障诊断方法，其特征在于，所述获取所述系统的实测电流数据和模拟电流数据，包括：
设计一个长度为N的滑动窗口来获取所述系统的实测电流数据和模...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘月斗，陈涛，潘京辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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