大功率风电机组变桨系统故障诊断方法与技术研究进展

变桨系统是大功率风电机组重要的子系统,其主要功能是使桨叶快速高效地捕捉风能,最大限度地利用风能。作为故障频发的子系统,变桨系统能否正常运行直接影响机组的安全稳定运行。综述风电机组变桨系统故障诊断方法和技术的研究进展。首先,介绍变桨系统故障诊断的背景及意义;然后阐述变桨系统主要的故障类型、故障机理及相应的敏感参数,变桨系统故障诊断常用的三种方法,即基于解析模型、基于信号分析以及基于人工智能的诊断方法;最后,介绍基于SCADA系统数据的混合智能诊断技术的发展情况,对本领域未来的发展趋势进行了展望。     

用电信息采集终端远程故障诊断系统开发与应用

针对目前广东电网公司电能计量自动化系统终端装置装机工作量巨大,运维人员短缺,故障终端多且故障情况多样,诊断过程复杂等问题,利用智能专家系统,采用完成端口和ACE框架编程技术研制了一种用电信息采集终端的故障智能诊断系统,包括诊断主控系统和诊断子系统.该系统具有快速、在线、自动地诊断分析终端故障的功能,确保了终端故障得到及时和有效的解决,提高了终端故障诊断分析效率,减轻了现场终端维护工作量.     

基于贝叶斯网络和故障录波数据的电网故障综合诊断方法

电网故障诊断是保证系统安全运行的基础,故障录波系统提供的信息为电网故障的精确诊断提供了重要依据。为了有效利用故障录波数据,并在信息缺失或不确定条件下精确诊断电网故障,研究了基于贝叶斯网络和故障录波数据的电网故障综合诊断方法。通过在故障录波联网系统的主站建立输电网贝叶斯模型,结合从故障录波系统得到的模拟量和开关量数据,从而构成基于贝叶斯网络的电网故障识别模型。将贝叶斯网络得出的高可信度诊断结果融入专家系统的知识库,形成完备的故障诊断专家系统。实例分析表明,可快速并准确地定位故障元件,提高电网故障处理效率。     

基于虚拟仪器的发电机励磁系统故障诊断

发电机励磁系统功率单元故障将严重影响发电机的稳定运行,快速准确发现、排除故障显得非常必要。本文在分析发电机励磁系统功率单元工作原理和特点的基础上,对其故障进行了分类,提出了一种改进的模式识别诊断方法,并据此开发出了基于虚拟仪器的发电机励磁系统功率单元的故障诊断系统。测试表明该诊断系统能够准确地判断出具体的那个晶闸管发生故障,给出正确诊断。     

柔性直流输电换流器故障特性分析及诊断研究

为了准确识别柔性直流输电电压源换流器故障类型及位置,在分析换流器故障特性的基础上,给出了一种简便快速的故障识别及定位方法。基于两电平电压源换流器的VSC-HVDC的系统仿真,分别建立了交流侧单相断线故障时直流电压、直流电流波动分量计算模型和两侧换流器故障交流电流计算模型,分析了故障换流器交流侧谐波与直流侧谐波分量的关系,给出了柔性直流输电换流器故障谐波传递规律。根据已建立的故障换流器数学模型和交直流侧谐波传递规律,以直流电流各次谐波分量、交流电流有效值和标幺化直流分量作为诊断特征量,提出了一种运算简便快速的故障定位方法,可用于识别电压源换流器中轻微故障的位置。仿真结果表明,提出的故障识别及定位方法能够在线实时准确地诊断电压源换流器轻微故障类型和位置,诊断时间最多需要35 ms。     

基于本体追踪的永磁同步电机驱动系统开路故障诊断方法

针对永磁同步电机（PMSM）系统故障间关联性强、异构信息复杂繁多以及传统故障诊断方法无法追溯耦合故障发生的真正原因等问题,提出了基于本体追踪的故障诊断方法。以PMSM驱动系统开路故障为主要研究对象,首先,对PMSM故障诊断领域本体模型进行形式化定义及标准化构建,统一集成PMSM系统中密集的异构信息;其次,在改进归一化误差电流数据分析法能够精准快速地定位故障开关管的基础上,将定量分析所得故障特征及识别结果映射到故障领域本体模型中,扩展了故障诊断范围;最后,经语义Web(SWRL)规则库的预设以及基于规则的推理,融合本体技术进行故障诱因、故障类型等信息的追溯及诊断。经实验验证,该方法提高了各子系统间信息的利用率,能够合理地追溯故障原因,为大型复杂系统的故障诊断提供了一个可共享、易更新的标准化方法。     

基于Labwindows/CVI的发电机励磁系统故障诊断

发电机励磁系统功率单元故障将严重影响发电机的稳定运行,快速准确地发现、排除故障显得非常重要。利用软件MATLAB/Simulink对功率单元故障进行了仿真分析,通过得到的仿真结果得出了三相输入电流波形和峰峰值变化判断故障的诊断方法。据此在虚拟仪器的软件平台Labwindows/CVI上开发了发电机励磁系统功率单元的故障诊断系统。试验结果表明该诊断系统能够准确判断出具体的哪个晶闸管发生故障,给出正确诊断。     

组合式故障诊断专家系统

本文提出一种组合式故障诊断专家系统。该系统不仅能快速准确地诊断出故障的性质类型，又具有组态灵活的特点，能在线或离线诊断故障，适用于不同的应用场合。文中阐述了该故障诊断专家系统的组成原理、特点，并提供了实验结果。     

边缘检测在HVDC系统故障诊断中的应用

为了及时分辨HVDC系统故障类型并快速恢复,对直流输电标准测试系统在各种故障,包括交流系统发生故障、逆变换相失败故障以及直流线路故障下的典型响应特性进行了分析。采用劋trous小波方法将行波信号分解成不同尺度下的小波面,其中包含了该尺度下细节信息,实现对故障的边缘检测;提出了3种故障判别准则,推出了模极大值能量的概念,并利用反射行波信号的小波变换模极大值的幅值、极性及模极大值能量等变化规律对不同HVDC系统故障进行诊断,实现逆变器换相失败和交流系统单相故障的识别。MATLAB仿真结果表明提出的方法能很好地完成HVDC系统的故障诊断。     

基于多Agent的分层扩展电网故障信息融合处理系统

介绍了多Agent系统技术,结合智能系统可以自动完成故障诊断。此技术可以使调度员在电网故障及故障后快速分析故障原因、准确判断故障位置并采取相应措施。多Agent系统是利用基于知识的推理和基于模型的自动解释系统,结合广域故障录波信息进行相关区域故障电流的差流计算实现故障区域精确辨识,并将各间隔故障电流及诊断结果在站内图上统一直观展示。系统在判断故障区域为输电线路后,基于双端录波、零序电流分布等成熟技术准确定位线路故障点位置,并辅以有机耦合保信系统、故录系统及SCADA系统等实现故障运行状态监测、故障区域快速辨识及故障点精确定位。以上任务完成后,可利用工程师辅助分析系统完成包括保护行为分析及自动归档等任务。     

基于大数据挖掘技术的智能变电站故障追踪架构

文中提出了一种基于大数据平台的电网故障追踪方法,将故障诊断数据源延展至变电站层,利用Spark作为大数据处理工具对各类故障信息进行处理,有效地解决了海量监控数据的管理问题。通过数据挖掘技术对故障信息进行分析,找到故障元件的同时能够运用决策树对保护或断路器的不正确动作进行反向追踪,给出故障原因,使电网故障诊断的功能得到进一步优化。相比于目前依靠事故级报警信息的电网故障诊断,所提出的方法能够有效利用变电站层的各级监控数据,对故障做到追本溯源。     

高压异步电动机实现综合保护的研究

针对目前高压电动机频繁烧毁及其保护中存在的问题,基于对称分量法理论,分析了高压异步电动机的故障特征。提出了以正序、负序及零序电流为判定依据的电动机综合保护方法,基本覆盖了高压电动机可能出现的所有故障类型,并可实现对故障的自动诊断和高压电动机的综合保护。     

高压异步电动机实现综合保护的研究

针对目前高压电动机频繁烧毁及其保护中存在的问题，基于对称分量法理论，分析了高压异步电动机的故障特征。提出了以正序、负序及零序电流为判定依据的电动机综合保护方法，基本覆盖了高压电动机可能出现的所有故障类型，并可实现对故障的自动诊断和高压电动机的综合保护。     

步进电动机系统软性故障分析法探讨

将故障诊断的一些方法引入到机电一体化元件的研究中，对机电一体化系统故障进行了分类，对机电一体化系统的软性故障和硬邦联进行了定义，并几种典型的步进电动机软性故障进行了探讨。     

Fault detection and isolation on a PWM inverter by knowledge-basedmodel

This paper presents an approach based on knowledge models to detect and isolate faults in a pulsewidth modulation inverter supplying a synchronous machine. These faults do not affect the system protection. A diagnosis system which uses only the input variables of the drive is presented. It is based on the analysis of the current-vector trajectory and of the instantaneous frequency in faulty mode. These two methods have been successfully applied to an experimental system     

电力变压器过热故障及其综合诊断

电力变压器各类故障中过热故障比重很大且类型多样,油色谱能较有效判断出过热故障,电气试验和红外测温能较准确判定故障的原因和部位,提出了以油色谱为主结合有关电气试验、红外测温来分析过热故障性质、原因和部位的综合诊断方法。实践证明此法诊断中、小型变压器典型过热故障十分有效。     

电动汽车电机驱动系统故障与失效模式分析

结合传统汽车故障与失效模式的分类方法,将电动汽车电机驱动系统的故障、失效模式进行了分析与总结归类,指出了故障发生的原因和相应的处理措施。基于电动汽车电机驱动系统的特殊性,将故障分为硬性故障和软性故障,提出了一套适合电动汽车电机驱动系统故障诊断与容错的控制策略。     

火电厂热工控制系统的故障诊断研究

结合火电厂的实际情况，确定了热工控制系统中的故障诊断对象、常见故障类型和故障诊断方法；对系统中重要传感器、执行器的常见故障提出了基于信号分析和数据统计的诊断方法。以某300MW机组过热汽温控制系统为例，对传感器的断线、增益、偏差和超速等故障以及执行器的卡死、滞环、粘滞一滑动等故障的诊断进行研究，最后给出两个诊断实例。     

PMSM DTC系统逆变器故障的模糊神经网络诊断

针对永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统中常见的电力电子逆变器故障,提出了一种基于智能策略的诊断方法。根据PMSM DTC系统逆变器故障的特性,建立了一个自适应神经模糊网络的模型,选择PMSM的电流量作为故障检测和诊断的信号源,对系统正常及故障状态下的电流特性进行了分析,并利用训练好的模糊神经网络进行逆变器的故障诊断。仿真结果表明,该方法仅需检测电机的一相电流便可直接实现逆变器多种常见故障的诊断,摒弃了复杂的信号变换,同时节约了系统成本,保障了故障系统容错策略的实施。