接地网腐蚀故障诊断可测性分析

接地网支路电阻的可测性是由网络的拓扑结构和可及节点分布决定的,与支路的电阻值无关。由此提出了一种适用于接地网腐蚀诊断的可测性分析方法,利用网络变换先消去不可及节点,然后反向推导,逐步确定各条支路的可测性。在此基础上提出了诊断可信度指标,指示各条支路诊断结果的可信程度,并构造了可信度计算公式。诊断结果验证了这个方法的有效性,并且可信度指标能够较好地反映诊断结果的误差情况。可测性分析和可信度指标可以给工程人员的实际诊断工作提供有价值的信息。     

接地网故障诊断可测性指标体系的分析及应用

定义了接地网故障诊断的4类可测性指标即结构可测性、测试可测性、状态可测性和干扰可测性,采用不确定度反映支路和接地网的不确定程度。对于结构可测性、测试可测性和状态可测性分析,采用不确定支路个数反映接地网可测性高低。采用测试明晰支路的平均不确定度反映综合干扰对接地网故障诊断结果的影响程度。提出了基于Monte-Carlo方法的结构可测性、测试可测性和干扰可测性分析方法。对一个具有60支路的接地网进行了结构可测性、测试可测性和干扰可测性分析,结果表明:提出的方法是可行的并且对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义。     

一种基于分层约简模型的含接地引下线的接地网故障诊断方法

为了对接地网水平支路导体和接地引下线的腐蚀情况进行诊断,提出了一种新颖的故障诊断方法。建立了接地网的分层约简模型并得到所有节点都可及的本征接地网。采用蒙特卡罗方法分析了接地网的可测性,将支路分为电阻可以唯一确定的明晰支路和电阻不能唯一确定的不确定支路两类。建议了一种判断测试充分性的方法,指出在充分测试条件下,本征接地网中所有支路的电阻都可以唯一确定。分析了接地引下线电阻对接地网故障诊断的影响,提出了一种根据本征接地网支路电阻的诊断结果对接地引下线进行腐蚀故障诊断的方法,并指出所有接地引下线的电阻都可以唯一确定。在一个60支路的实验接地网上进行了实验验证,接地网明晰支路电阻和接地引下线电阻的最大相对诊断误差分别为4.86%和8.43%,表明所提出的方法是可行的,并且可以较好地诊断出接地网明晰支路和接地引下线的腐蚀状况。     

基于蒙特卡罗的接地网故障诊断可测性分析

为了分析接地网故障诊断的可测性,提出了一种基于蒙特卡罗的评估方法.在合理范围内,随机设置接地网各条支路的电阻,采用迭代最小二乘法进行故障诊断,计算各条支路诊断结果的平均相对误差和相对标准差.直至达到期望的精度要求.相对标准差小于给定阈值的支路被判定为明晰支路,其余支路被判定为不确定支路.一个60条支路的接地网诊断结果验证了提出方法的可行性.同时该方法表明接地网故障诊断的可测性是可以预计的.可测性研究对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义.     

接地网腐蚀故障诊断的可测性研究

为研究接地网故障诊断的可测性,提出了一种利用接地网拓扑变换的分析方法。将接地网分解为若干以可及节点为边界的元版块,根据电路网络理论削去不可及节点后得到对应的元网络,对所有元网络进行网络综合得到只含可及节点的可及接地网,进一步约简得到可及节点间最多只含一条支路的本征接地网。根据支路电阻的唯一确定性,将支路分为明晰支路和不确定支路两类,给出其判别方法,确定了不确定转化为明晰的原则。根据叠加原理和互易定理,归纳出进行独立激励并获得不重复量测数据的原则,还给出了接地网故障诊断独立方程数目以及获得独立方程的方法。结合一个实例详细说明了所提出的方法并设置了两组代表性故障进行分析计算,结果验证了所提出方法的正确性,并表明接地网故障诊断的可测性是可以预计的,可测性研究对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义。     

基于支路电压扰动的接地网腐蚀缺陷诊断研究

对接地网进行准确的腐蚀诊断是电力工程中十分关注的问题。为了解决接地网腐蚀诊断过程中计算方程组欠定所导致的诊断精度不高,效果不理想的问题,文中提出一种基于支路电压扰动的接地网腐蚀诊断方法,该方法通过接地网腐蚀前后支路电压的扰动实现腐蚀缺陷支路的定位和腐蚀程度的判断。文中首先理论分析接地网支路电压对支路电阻的灵敏度;其次,利用支路电压扰动特性,建立接地网腐蚀诊断模型,得出支路电压扰动峰值位置、大小与接地网腐蚀支路位置和腐蚀程度的映射规律;最后,实验验证了该方法能够对接地网的支路腐蚀进行有效的诊断。     

测量误差对接地网故障诊断影响的分析

为分析测量误差对接地网故障诊断结果的影响,将导体的腐蚀程度分为4个等级。对给定的测试方案,分别对接地网设置各种故障,并采用均匀分布的随机数反映测量误差的分布。在此基础上反复进行故障诊断计算,对诊断结果分析和统计,得出各个支路故障的诊断可信度、误判及漏判可能性和支路分辨率等指标。提出了根据提出的指标改进测试方案和算法以提高接地网故障诊断结果准确性的方法,并给出一实例说明方法的可行性,分析结果表明,提出的指标能反映测量误差对接地网故障诊断结果的影响,综合利用诊断指标提高了接地网故障诊断精度。     

微量处理法在变电站接地网腐蚀诊断中的应用

接地网导体的腐蚀乃至断裂是引起接地网事故的根本原因,借助测量及诊断方法及时发现接地网事故的隐患,能减少因接地网腐蚀而造成的损失。为此根据接地网的结构特点和在变电站中的实际情况,建立相应的电路分析模型,应用增量网络法建立灵敏度矩阵和腐蚀诊断方程;提出了微量处理方法,使得足够数量的故障诊断方程在极小的区域内线性化,改进的迭代约束条件保证了每一步迭代值都向着真实支路电阻值逼近以解决方程的非线性问题。实际接地网测试验证了腐蚀诊断程序的可行性,所提出的微量处理方法较好地解决了腐蚀诊断方程的非线性问题,腐蚀诊断结果表明腐蚀支路及其故障倍数的判定基本准确。     

利用分块模型的接地网撕裂法故障诊断

为了便于接地网故障诊断,通常对大规模的接地网采用电路网络理论中的撕裂法进行分解,从而将大规模的接地网撕裂分解成若干个小规模子网络分别诊断,以提高诊断效率。然而传统的撕裂方法会对撕裂边界的接地网支路的故障诊断可测性产生影响。因此分析了传统撕裂法对接地网故障诊断可测性的影响原因,提出了一种基于分块模型理论的分块撕裂故障诊断方法,从而避免了传统撕裂方法对接地网诊断时的可测性影响。首先定义了块及其原形、不确定支路组及其原形等概念,在此基础上,提出了一种接地网分块撕裂的基本原则和分块故障诊断方法。在各个块中,基于面向各个节点分区的测试数据,采用线性最小二乘法求解与各块相关的本征支路电阻,确定各块中的明晰支路电阻,对于不确定支路还可采用二分法求出不确定支路电阻的取值范围。提出的方法将接地网拆分成若干个小规模的子网络进行求解,不仅可以提高计算效率,还可减少量测误差对测试结果的交叉干扰影响,且避免了以往求解本征支路电阻的非线性迭代过程。在陕西渭南东330 kV变电站的一个38条支路的实验接地网上进行了实验验证,结果表明所建议方法是可行的,能够有效减少测试工作量,提高故障诊断效率。     

基于人工蜂群算法优化支持向量机的接地网腐蚀速率预测模型

为了提高接地网腐蚀速率预测的精确度,在建立预测模型的过程中,首先对接地网进行了基于电网络理论的腐蚀诊断过程,并以经过诊断之后确定的腐蚀支路位置为采样点。考虑到仅以土壤理化性质反映接地网腐蚀速率的局限性,在接地网腐蚀诊断结果的基础上,提出接地网电阻平均增长速率作为预测模型的输入特征量之一。建立了基于人工蜂群优化支持向量机的接地网腐蚀速率预测模型,测试结果显示相对BP神经网络模型和广义回归神经网络模型,所提模型的预测结果精确度和稳定性更高,表明了对于解决接地网腐蚀速率预测问题,所提模型具有良好的适用性。     

装备可计量性的相关性模型研究与分析

针对国内缺乏可计量性建模理论技术的情况,首先参考可测试性相关性模型的理论技术提出了基于相关性模型的装备可计量性设计流程,归纳了装备可计量性的研究内容;然后分析了建立装备可计量性相关性模型的可行性;接着以某型通用ATS模拟子系统为例建立了系统信息流有向图。进一步,针对系统结构复杂、多量值校准的现实情况,详细建立了系统多信号流图模型、生成了相关性矩阵、简单分析了系统可计量性,初步验证了模型的实用性及科学性。相关性模型的探索对装备可计量性的建模理论技术的发展有一定的参考意义。     

A uniform approach to mixed-signal circuit test

Owing to the analogue nature of many industrial processes and the increasing use of microprocessor techniques, many circuits nowadays carry mixed (digital and analogue) signals. As complexities of these circuits increase, the testability of mixed-signal circuits has become an important issue that must be dealt with by both design and test engineers. A systematic approach to study the testability of mixed-signal circuits is urgently needed, because current ad hoc methods cannot efficiently handle increasingly complex and ever-changing circuits. In this paper we develop a uniform and systematic approach to the mixed-signal circuit testability problem. The approach is based on a recently developed theory of discrete event systems. It is suitable for the following tasks: (i) checking the testability of a circuit; (ii) computing the minimum test set; (iii) finding the fault coverage; (iv) dividing a circuit into testable modules. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

基于多信号流图模型的导弹系统级测试性设计研究

针对导弹长时间贮存,一次性使用特点,开展测试性设计工作难度较大的问题,提出采用多信号流图模型对导弹系统进行测试性设计研究。根据故障模式、影响及危害性分析(FMECA)信息确定系统的故障模式,采用多信号流图模型建立导弹系统级测试性模型,根据可达性算法得到故障-测试相关性矩阵,确定系统的测试性指标。考虑到现有算法如遗传算法、二进制粒子群算法等诸多算法的缺点,提出采用混合离散二进制粒子群-遗传算法对测试进行优化选取,将22个备选测试减少至14个,大大减少测试个数。最后通过实例验证,所提算法可以满足系统测试性指标精度要求,并有效降低测试个数,减少测试费用。     

运载火箭电子设备测试性验证方法研究

装备测试性验证及FMEA分析传统按照单故障模式考虑,并采用抽样方法确定故障样本,并未考虑冗余模块的不同失效模式以及对故障模式的覆盖程度。针对运载火箭电子设备冗余功能验证需求、测试覆盖性需求等测试性验证需求和难点,在装备通用测试性验证方法基础上,提出冗余降级FMEA分析及故障覆盖率指标评估方法,形成了适用于运载火箭电子设备的测试性验证及评估方法,最后以某箭上电子设备为例进行了验证。结果证明,本文提出的冗余降级FMEA分析方法有效识别了运载火箭电子设备冗余模块的冗余性能降低和整体失效故障模式,并将冗余模块的故障模式纳入测试性指标评估,实现了测试性验证对于运载火箭电子设备冗余功能的考核;所提出的故障覆盖率指标评估方法及样本量补充方法有效提升了测试性验证对运载火箭故障模式的覆盖程度。本文方法适用于运载火箭电子设备的测试性验证及指标评估,并可推广至全箭电气系统。     

电器设备中电路拓扑公式抽取新方法及其微机实现

现代电器设备中，电路的故障诊断，可测性和可靠性设计在电力系统安全可靠运行中起着重要的作用。引用数字电路的方法对现代电趋设备电路进行故障诊断，可测性，可靠性设计是一种全新的思路，本文提出一种新的方法对现代电器设备电路进行公式抽取，通过建立系统元件的节点－节点关联矩阵，并对其不断进行降低，直到得出电路的逻辑表达式，这种方法可以在微机上实现，使电路公式的抽取简单，可行。     

运载火箭电气系统BIT设计流程及方法研究

良好的测试性设计对运载火箭而言,可以有效地缩短发射流程,提高发射成功率,而机内测试技术(BIT)是改善系统或设备的测试性、维修性和故障诊断能力的重要途径和手段。本文以我国新一代运载火箭 XX-5为背景,分析了运载火箭电气系统实现全面 BIT 技术的可行性,并在系统层面提出了运载火箭电气系统 BIT 设计的流程和方法。通过研究,本文旨在建立一套标准的运载火箭电气系统 BIT 设计流程,以此作为优化测试流程、缩短测试周期的依据。     

An unconditionally sound algorithm for testability analysis in linear time‐invariant electrical networks

The issue of testability, intended as a measure of solvability of the parametric fault diagnosis problem in analog linear time‐invariant electrical networks, is addressed in this paper. Independently of the considered fault location method, such important metric provides information as to how many and which components can be diagnosed. For the reader's convenience and to set up an appropriate framework for our main achievements, our first concern is to rederive fundamental results concerning analog linear time‐invariant electrical network testability hinging on multifrequency measurements. Then a novel algorithm for testability analysis is proposed, which is straightforward and able to circumvent the main drawbacks of formerly proposed methods, such as computational and conceptual complexities, proneness to roundoff errors, and vulnerability to particular cases. A computer program that implements such algorithm is also described. Moreover, the possibility of employing further simplified versions of the latter and their links with a previously proposed approach are discussed on rigorous bases. Finally, examples are provided, which show the effectiveness and robustness of the new algorithms, also by means of a comparison with the old ones. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

模拟电路可测试性分析模型建立

对机载电子设备做可测试性分析是设计ATS的第一步,只有这样才不会在设计过程中无谓地浪费测试资源.本文通过建立各种不同故障类型模拟电路的可测试性分析模型,论述了利用DES理论建立模拟电路可测试性分析模型的基本方法.对模型分析得到的故障隔离率与实际值相吻合.用DES理论建立的模拟电路可测试性分析模型可以与数字、数模混合电路模型在统一的框架中进行可测试性分析,对电路可测试性分析起到一定的作用.