电压灵敏度向量在模拟电路故障诊断中的应用

针对模拟电路故障中元件参数连续变化具有无穷多种可能性的问题,首先证明了线性模拟电路中,测试点电压向量在故障状态下相对于标准状态下的增量,其向量方向由故障元件在被测电路中的位置决定。并证明了节点电压敏感度向量方向与节点电压向量增量的方向相同,并且其模反映了故障元件参数变化量到节点电压向量的权重。以修正后的节点电压灵敏度向量为故障特征建立故障字典,提出一种容差条件下的故障诊断判定算法,可以有效地实现模拟电路元件参数在一定容差范围内随机变化条件下的单一软故障诊断。针对ITC’97Benchmark电路中的连续时间状态可变滤波器电路,仿真实验实现了10%容差条件下的故障诊断,验证了该理论的正确性和方法的有效性。     

模拟电路性能退化型故障诊断方法研究

为了研究线性模拟电路的性能退化型故障诊断问题,通过构造比较电路,提出了一种基于节点电压灵敏度分析的故障字典建立方法,并结合网络撕裂法实现了多个故障元件的定位和故障参数的辨识。测量可及测试点的电压,计算原电路和比较电路的电压增量之比即可定位故障元件,求解节点电压增量方程可得到故障元件的参数漂移量。仿真结果表明,故障参数辨识的平均误差为7.76%,验证了本方法的有效性。     

一种容差模拟电路故障诊断的新方法

以故障字典法和模糊理论为基础,针对经典故障字典不能对元件参数故障（软故障）实施诊断以及由于元件容差的影响而难以实现故障精确诊断的问题,以节点电压灵敏度为关键量建立了模糊规则字典和节点电压增量比向量字典,并以此二字典为基础设计了新的诊断系统。使用该系统不但能够诊断电路硬故障,而且还能够诊断每一元件的所有软故障。对于故障元件,在定位的同时还能判断出其参数的改变方向。新的诊断方法有诊断范围宽、测前模拟次数少、占用存储空间小、计算复杂度小的特点。实验结果证明了新方法对含容差模拟电路故障诊断的有效性。     

容差模拟电路软故障诊断的一种方法

首先以节点电压灵敏度为基础推导出了电路状态规则表和节点电压增量比矢量故障字典,并以此对故障元件进行定位;进一步地,再根据节点电压增量方程组计算出故障元件参数的变化量,从而达到定量诊断的目的.该方法不仅具有测前模拟次数少、占用存储空间小、诊断范围宽的特点,还能对故障元件参数的变化量进行较精确地估算.文中给出的仿真实验结果...     

基于二级模糊综合评判的容差模拟电路故障诊断

针对传统故障字典的3个主要缺陷,以节点电压增量比向量作为特征向量建立故障字典,并结合模糊数学的方法建立了一个新的故障隔离模型对线性模拟电路实施所有的硬故障和软故障诊断。该方法有测前模拟次数少,存储空间小,诊断范围宽的特点。采用二级模糊综合评判模型对故障实施诊断,不仅能定位故障元件,同时还能判断元件参数的改变方向。给出的实验结果也很好地证明本文所使用的理论和方法的正确性。     

基于多目标线性规划的模拟电路软故障诊断方法

阐述了一种新的容差条件下基于多目标线性规划理论的模拟电路软故障诊断方法。通过灵敏度分析建立电路测试节点电压增量方程,并以元件参数变化量与标称值的百分比作为故障判据。采用多目标线性规划方法求解测试节点方程组来估算电路中各元件在一定故障情况下的参数变化百分比,将方程组的解与各元件容差范围相比较来定位故障元件。仿真结果表明,该方法兼顾故障元件的定位和故障元件参数变化量的估算,可以有效地实现模拟电路元件参数在一定容差范围内变化条件下的软故障诊断。     

容差条件下模拟电路软故障的数学规划诊断方法

为了诊断容差条件下模拟电路软故障,提出一种利用数学规划进行软故障诊断的方法。从电路灵敏度分析入手,建立节点电压增量方程。随后,将节点电压增量方程作为约束条件,将要处理的故障诊断问题转化成为数学规划(mathematical programming,MP)模型并且建立相应的数学规划方程。通过求解这些MP方程,估计待测电路中各元件参数的偏移程度。并由此判断待测电路中是否存在故障元件。     

一种模拟电路功能模块故障诊断的方法

针对实际电路中以模块化的形式实现特定应用功能的模拟电路,按功能进行分类,从实用化的角度研究了其功能故障的诊断方法。以空间电子仪器测试系统中的综合信号处理电路为应用背景,研究了模拟电路模块划分原则和方法,提出了一种模块化功能故障检测方法,并构造了模拟电路第一级功能模块字典;基于测前迭代仿真的通用模拟电路故障诊断方法,通过改进提出了"6点5段式"模拟电路测前迭代仿真方法,并构造了功能模块电路的第二级故障字典,在功能模块故障检测的基础上实现了故障元件的定位和参数区间识别。最后,通过仿真实例验证了该诊断方法的有效性,为模拟电路故障字典法在空间电子仪器模拟电路中的故障诊断实用化奠定了基础。     

基于支路视在功率灵敏度的故障后电压计算

提出了基于支路视在功率灵敏度的N-1网络电压快速计算方法。支路故障采用故障开断参数来模拟,首先通过牛顿潮流计算出故障前网络节点电压,然后利用已收敛潮流修正方程式对支路开断参数求导,从而计算出电压对相应支路开断参数的导数,进一步得到节点电压对故障支路故障前视在功率的导数,最后根据视在功率灵敏度修正故障前网络电压,得到故障后网络电压。方法特点是在计算不同支路故障的导数时共用潮流计算收敛时的雅可比矩阵,不用重新进行因子表分解。由于节点电压与支路功率之间的良好线性关系,所提方法计算精度较高。IEEE14节点、IEEE30节点、IEEE118节点网络和湖南实际系统的测试结果证明了该方法的正确性和实用价值。     

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。     

基于节点电压增量向量和模糊数学的模拟电路故障诊断方法

本文针对传统故障字典法不能对软故障实施诊断的缺陷,证明了运用节点电压增量向量对软故障实施诊断的基本理论并建立了相应的软故障字典。使用该字典不仅能够诊断出每一元件所有的软故障,且具有模拟次数少、诊断过程简单的特点。同时,为了解决因元件容差而导致故障诊断率低的问题,运用模糊理论设计了一个新的故障判别模型。新的模糊模型中,在高斯型隶属函数的参数估计方法以及判别算法上均与以往的类似方法有很大不同。诊断实例证明了本文所给出理论的正确性,实验结果也表明了新的模糊模型能最大程度地克服因人为经验而造成的误差,有效地提高了故障诊断的精度。     

机电-电磁暂态混合仿真复合非对称故障计算方法

为了提高机电-电磁暂态混合仿真对机电侧非对称故障的处理能力,进一步提升混合仿真对各类工况的适应性,本文提出了一种同时考虑机电侧非对称故障和电磁侧非对称故障的计算方法。首先提出了一种机电侧发生非对称故障后的机电侧故障仿真方法,该方法根据非对称故障的类型获取故障电路导纳矩阵,继而通过修改与故障节点相关的导纳元素,将故障电路导纳矩阵的叠加到原导纳矩阵中获得故障后的导纳矩阵,并通过求解网络方程获得故障后的网络解。然后根据线性电路叠加定理,提出了接口节点戴维南等值电势的计算方法。为减少电磁侧的建模量,采用接口正序等值导纳进行戴维南电势向诺顿等值电流的转化。最后结合含有一回直流线路的IEEE39节点系统的基于PSCAD+C架构的机电-电磁暂态混合仿真平台,验证了所提方法的精度和有效性。     

减小电压暂降深度及持续时间的单相重合闸时序方案

为了减轻单相重合闸重合失败时敏感负荷的电压暂降深度及持续时间,提出一种单相重合闸时序方案。当线路发生单相接地故障且两侧保护动作跳开故障相断路器,利用故障分量概念构建故障附加状态网络,在线路两端分别接入附加电源,计算敏感负荷节点的故障分量电压。依据敏感负荷节点故障分量电压幅值大小确定重合闸时序,幅值小的一侧先重合。线路先重合侧重合后,后重合侧利用线路电压幅值大小判别是否开放重合闸。PSCAD/EMTDC仿真结果表明该方法不受过渡电阻和故障位置的影响,能够改善敏感负荷的电压电能质量。     

基于叠加原理的配电网短路电流计算

根据配电网的结构特点,提出了一种利用叠加原理计算配电网短路电流的方法。该方法首先将短路故障分解为正常运行方式和具有一个电压源的故障分量,然后利用故障前的三相潮流计算结果并结合故障边界条件计算出故障点的短路电流,该短路电流作为附加的注入电流叠加到故障节点,利用回推前推法计算出短路后各支路电流和节点电压。 所提出的方法采用abc三相模型,克服了传统的对称分量法应用于配电网短路电流计算所遇 到的困难。而且该方法符合配电网的结构特点,能够适应于大规模配电网的短路计算,具有 很高的效率。     

基于故障电流分布因子的单端故障定位方法

为了实现电力电缆的精确定位,提出了一种基于故障电流分布因子的单端故障定位方法。该方法首先根据Kirchhoff电压定理对电力系统等效模型建立表达式,然后检测线路单端三相电压、电流的正序、负序以及零序分量,接着引入故障电流分布因子,用故障类型的加权系数以及故障电流增量值替代故障电流,建立故障定位函数,最后检测出故障距离。仿真实验表明该方法鲁棒性强且具有较高的精确性。     

四分支输电线路的故障测距方法探讨

针对四分支线路电力网络结构,在正序网络下,分别利用各端的电压电流推算求得T或W接点正序电压,根据所求的接点电压的相互关系,提出了故障支路的判别方法。进一步进行网络等效计算,从而将四分支线路等效为双端线路,利用当且仅当在故障点从两端计算的电压相等进行测距。ATP-EMTP仿真结果表明,该方法在各种故障类型下均能正确可靠的判别故障支路,测距精度高,无需故障前数据,理论上不受过渡电阻的影响。且在T或W接点附近故障时,无测距死区。     

带同杆双回线的T型线路故障分支判定算法

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了判定故障分支的新方法.该方法以六序分量法为基础,当某支路发生故障时,首先求取各支路保护安装处的突变电气量,然后通过正序网络图,计算2个必要的参数用于判别故障支路,区分非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障.该方法的特点是考虑了同杆双回线的跨线故障,能够确定同杆双回线中的单回线的故障回路以及跨线故障,并且物理意义明确.序电流可以用来区分同杆双回线的同名相跨线故障.同时,进行了大量的EMTP仿真,结果表明支路判断的准确度不受系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响,并且也能很好地适用于不对称同杆双回线路.