PMSG系统变流器开路故障诊断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种PMSG系统变流器开路故障诊断方法及装置，该方法步骤包括：S1.选取出引起PMSG系统状态发生变化的故障特征加入备用特征池中；S2.将备用特征池中的各故障特征进行三维投影，判断各故障特征对故障位置、风速的灵敏状态，筛选出对故障位置灵敏、对风速不灵敏的故障特征；S3.计算筛选出的各故障特征在不同风速条件、故障条件下类内距离；S4.根据故障特征的灵敏状态以及类内距离，筛选故障特征得出最终的目标故障特征；S5.提取各目标故障特征的样本数据，训练非线性网络得到故障诊断模型，以实现对变流器开路故障诊断。本发明专利技术具有实现方法简单、诊断效率以及精度高、灵活性强等优点。性强等优点。性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
PMSG系统变流器开路故障诊断方法及装置


[0001]本专利技术涉及PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator，永磁同步风力发电机)系统
，尤其涉及一种PMSG系统变流器开路故障诊断方法及装置。

技术介绍

[0002]PMSG是风力发电系统最常见发电机机型之一，其驱动系统中的变流器是PMSG中的关键器件。PMSG风电系统能否安全并网运行，是以该关键器件变流器运行正常为前提。但变流器的主要组成部件是电力电子器件，对环境敏感度高。在实际运行工况中，变流器的故障率一直位于风电系统电气故障首位，其中开关开路故障是最常见的故障形式之一。该开关开路故障发生后不会引起过电流过电压，考虑并网运行的经济性，故障发生后PMSG系统依旧并网运行，即系统保持非正常并网运行。但是若故障长期潜伏存在，其他电气设备运行压力逐渐上升，二次故障的风险会显著提升，威胁到电网的安全，最终极有可能进一步演变成发生更严重的故障问题。因此，实现PMSG驱动系统机侧变流器中开关开路故障的检测对于PMSG系统的安全稳定运行具有重要的意义。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PMSG系统变流器开路故障诊断方法，其特征在于，步骤包括：S1.根据PMSG系统运行过程中发生机侧变流器故障时PMSG系统在不同故障位置下的运行状态，选取出引起PMSG系统状态发生变化的所有故障特征并加入备用特征池中；S2.将所述备用特征池中的各故障特征进行三维投影，对投影后的各故障特征进行聚类，根据聚类所形成的簇数量判断各故障特征对故障位置、风速的灵敏状态，筛选出对故障位置灵敏、对风速不灵敏的故障特征；S3.计算步骤S2中筛选出的各故障特征在不同风速条件、故障条件下类内距离；S4.根据故障特征对故障位置类型的灵敏状态以及对应的所述类内距离，从步骤S2筛选出的各故障特征中再次筛选出最终的目标故障特征；S5.提取各所述目标故障特征的样本数据，训练非线性网络得到故障诊断模型，以实现对PMSG系统变流器开路故障诊断。2.根据权利要求1所述的PMSG系统变流器开路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S1包括：构建PMSG驱动系统三相电流的模型表达式：其中，i
s
表示三相电流矢量，s表示辅助逻辑矢量,R表示发电机电阻矢量，L表示发电机电抗矢量,e表示发电机电势矢量,c表示根据初始状态确定的预设系数值，u
dc
表示直流侧电压值；选取PMSG系统运行过程中发生机侧变流器故障时引起所述PMSG驱动系统三相电流的模型表达式发生数据变化所对应的故障特征加入备用特征池。3.根据权利要求1所述的PMSG系统变流器开路故障诊断方法，其特征在于，所述备用特征池中故障特征包括A、B、C三相特征，采用1*3的向量形式描述各故障特征的A、B、C三相特征，其中对于DQ电流矢量，采用幅值与矢量角度组合构成1*3的形式，所述步骤S2中通过将各故障特征的ABC三相特征分别投影到xyz三维正交坐标以完成三维投影。4.根据权利要求1所述的PMSG系统变流器开路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S2包括:S201.将相同风速下单故障类型的故障特征进行三维投影，所述故障类型包括单开关故障、非同相双开关故障和同相双开关故障，判断三维投影后聚类形成的簇数目和PMSG系统的变流器开关个数是否相等，如果是则判定当前故障特征对故障位置灵敏，转入步骤S202；否则判定当前故障特征对故障位置不灵敏，转入步骤S203；S202.将两个不同风速下单故障类型的故障特征进行三维投影，判断三维投影后聚类形成的簇数目和PMSG系统的变流器开关个数是否相等，如果是则判定当前故障特征对风速不灵敏，否则判定当前故障特征对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海霞，张文娟，周飘，冯婉，李梦迪，于佳琪，郭文明，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：