本文關(guān)鍵詞：三電平逆變器的故障診斷策略研究

  更多相關(guān)文章： 三電平逆變器 相空間重構(gòu) 小波包分析 支持向量機(jī) 故障診斷

【摘要】：近年來,多電平逆變器在并網(wǎng)發(fā)電、大功率變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng),靜止無功補(bǔ)償裝置等高壓大功率領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,其中,中點(diǎn)箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)三電平逆變器應(yīng)用最為廣泛,它具有開關(guān)損耗小,效率高,輸出電壓波形質(zhì)量高等顯著優(yōu)點(diǎn)。但是,由于功率器件損壞的幾率很大,其數(shù)量的增加,大大降低了系統(tǒng)的可靠性。論文針對(duì)NPC三電平逆變器功率管開路問題,研究其故障診斷方法以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性,具有較好的理論研究和工程應(yīng)用價(jià)值。論文首先對(duì)功率變換器故障診斷國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研與綜述,通過分析NPC三電平逆變器的工作原理和工作模式,對(duì)主電路IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)功率管開路故障進(jìn)行分類,主要分為典型故障(同一橋臂上的單只或兩只功率管發(fā)生開路故障)和非典型故障(不同橋臂上的兩只功率管發(fā)生開路故障)兩種情況,通過理論分析與仿真總結(jié)了三電平逆變器開關(guān)管開路故障特征。針對(duì)三電平逆變器的典型故障問題,以相電流作為特征信號(hào),利用相空間重構(gòu)技術(shù)對(duì)相電流進(jìn)行處理,對(duì)相電流相同的故障狀態(tài),利用小波包分解與重構(gòu)對(duì)橋臂電壓進(jìn)行輔助分析,得到各典型故障狀態(tài)下的故障特征信息,為進(jìn)一步的故障診斷提供數(shù)據(jù)。針對(duì)三電平逆變器的非典型故障問題,先對(duì)三相電流進(jìn)行Park變換,然后基于相空間重構(gòu)技術(shù)獲得各故障狀態(tài)下特征向量,作為學(xué)習(xí)樣本,輸入到多分類支持向量機(jī),對(duì)各故障進(jìn)行分類,實(shí)現(xiàn)三電平逆變器的故障診斷。最后,為了能夠更直觀地識(shí)別逆變器的故障類型,將典型故障與非典型故障的診斷方法進(jìn)行了整合,并借助于MATLAB中的圖形用戶界面(Graphical User Interface,GUI)開發(fā)工具GUIDE(Graphical User Interface Development Environment)完成了三電平逆變器功率管開路故障診斷系統(tǒng)的GUI設(shè)計(jì),提高了故障診斷系統(tǒng)的可觀性。
【關(guān)鍵詞】：三電平逆變器 相空間重構(gòu) 小波包分析 支持向量機(jī) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 研究背景及意義7
• 1.2 電力電子功率變換器故障診斷現(xiàn)狀7-13
• 1.2.1 電力電子功率變換器故障特點(diǎn)及診斷思路7-8
• 1.2.2 電力電子功率變換器故障診斷方法研究現(xiàn)狀8-13
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 三電平逆變器的故障分析與仿真研究15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 二極管中點(diǎn)箝位型三電平逆變器的工作原理15-16
• 2.2.1 電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)15-16
• 2.2.2 電路的工作原理16
• 2.3 三電平逆變器主電路故障分析16-18
• 2.3.1 電路工作模式分析16-18
• 2.3.2 故障分類18
• 2.4 三電平逆變器的故障仿真研究18-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 三電平逆變器典型故障識(shí)別26-37
• 3.1 引言26
• 3.2 故障識(shí)別方法的理論分析26-29
• 3.2.1 混沌時(shí)間序列的相空間重構(gòu)26-27
• 3.2.2 小波和小波包分析理論27-29
• 3.3 基于相空間重構(gòu)與小波包分析的三電平逆變器典型故障識(shí)別29-32
• 3.3.1 基于相空間重構(gòu)的電流信號(hào)分析29-31
• 3.3.2 基于小波包運(yùn)算的電壓信號(hào)分析31-32
• 3.4 三電平逆變器典型故障識(shí)別與仿真驗(yàn)證32-36
• 3.4.1 電流信號(hào)的相空間重構(gòu)33-34
• 3.4.2 電壓信號(hào)的小波包分析34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 三電平逆變器非典型故障診斷37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 支持向量機(jī)原理37-42
• 4.2.1 線性支持向量機(jī)37-39
• 4.2.2 非線性支持向量機(jī)39-40
• 4.2.3 SVM的多故障分類算法40-41
• 4.2.4 基于支持向量機(jī)的故障診斷流程41-42
• 4.3 基于SVM的三電平逆變器故障診斷方法42-43
• 4.3.1 故障特征向量的提取42
• 4.3.2 SVM分類模型的建立42-43
• 4.4 基于SVM的三電平逆變器故障診斷與仿真分析43-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 三電平逆變器故障診斷系統(tǒng)的GUI設(shè)計(jì)49-56
• 5.1 引言49
• 5.2 GUI設(shè)計(jì)工具GUIDE介紹49-50
• 5.3 三電平逆變器故障診斷系統(tǒng)的GUI設(shè)計(jì)50-55
• 5.3.1 三電平逆變器故障診斷系統(tǒng)的組成50-52
• 5.3.2 GUI程序設(shè)計(jì)52-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 總結(jié)56
• 6.2 展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 附錄: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文63

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3 王菲;王勇;傅e，

本文編號(hào)：658133