一种逆变器钳位二极管与支撑电容的复合故障诊断方法与流程

文档序号:11134266阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种逆变器钳位二极管与支撑电容的复合故障诊断方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1,通过仿真软件建立三电平逆变电路的电气仿真模型;由于逆变器中的钳位二极管对支撑电容有保护作用,故仅研究钳位二极管和支撑电容的复合故障,对复合故障进行分类并对复合故障种类进行标号;

步骤2,通过仿真软件分别获取无故障及各种复合故障下的逆变器输出侧三相电流信号Ia、Ib、Ic;

步骤3,对步骤2中获取的Ia、Ib、Ic分别进行EMD分解,得到相应的固有模态函数组;分别提取固有模态函数组中任一固有模态函数与其上一级固有模态函数的相关系数作为故障特征,构造故障特征向量;

步骤4,获取数据样本;根据步骤1划分的故障种类和步骤3获得的所有故障特征向量,对每种故障特征向量添加随机噪声,每类故障选取若干组样本,得到故障样本;

步骤5,将步骤4获得的故障样本输入到支持向量机分类器中进行训练,建立针对各种故障的分类器;

步骤6,实时采集逆变器输出侧三相电流信号,根据步骤2-3的方法得到相应的故障特征向量,输入步骤5中建立的分类器中,从而完成故障诊断。

2.根据权利要求1所述的一种逆变器钳位二极管与支撑电容的复合故障诊断方法,其特征在于,步骤4中分别对选择的每个故障特征向量添加5%的随机噪声。

3.根据权利要求1所述的一种逆变器钳位二极管与支撑电容的复合故障诊断方法,其特征在于,步骤1中所述三电平逆变电路,包括三相桥臂电路和两个直流支撑电容C1、C2,其中,每相桥臂包括串联的四只功率管IGBT以及并联在功率管IGBT两端的两只钳位二极管,三相桥臂共六只钳位二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6。

4.根据权利要求3所述的一种逆变器钳位二极管与支撑电容的复合故障诊断方法,其特征在于,步骤1中复合故障的分类具体为六类:

一,逆变器钳位二极管D1发生故障导致直流支撑电容C2发生故障;

二,逆变器钳位二极管D3发生故障导致直流支撑电容C2发生故障;

三,逆变器钳位二极管D5发生故障导致直流支撑电容C2发生故障;

四,逆变器钳位二极管D2发生故障导致直流支撑电容C1发生故障;

五,逆变器钳位二极管D4发生故障导致直流支撑电容C1发生故障;

六,逆变器钳位二极管D6发生故障导致直流支撑电容C1发生故障。

5.根据权利要求1所述的一种逆变器钳位二极管与支撑电容的复合故障诊断方法,其特征在于,步骤3中对步骤2中获取的Ia、Ib、Ic分别进行EMD分解,得到相应的固有模态函数组;选取固有模态函数组中的前五个固有模态函数,分别提取这五个固有模态函数中任一固有模态函数与其上一级固有模态函数的相关系数作为故障特征,构造故障特征向量。

6.根据权利要求1所述的一种逆变器钳位二极管与支撑电容的复合故障诊断方法,其特征在于,对故障样本进行分类,每类各选一部分作为训练样本,其余的作为测试样本,并对训练样本进行归一化处理,选取支持向量机RBF核函数exp(-gamma|u-v|^2)对训练样本进行分类,用训练样本训练支持向量机,利用遗传算法对支持向量机惩罚系数c、参数g进行寻优,得到训练模型,对训练好的模型用测试样本进行测试,验证故障判断准确性。

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