相关特征提取的有源电力滤波器故障诊断方法

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1、第52卷第15期电测与仪表V01．52NO．152015年8月10日ElectricalMeasurement＆InstrumentationAug．10，2015基于特征提取的有源电力滤波器故障诊断方法术马立新，吴兴锋，穆清伦(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：针对有源电力滤波器APF(ActivePowerFilter)的IGBT功率管易发生故障的问题，提出了基于故障特征提取的有源电力滤波器故障诊断方法。构建了APF故障仿真模型和基于小波包分析的故障特征提取方法，仿真分析了APF网侧电流

2、波形，并运用小波包分析对IGBT故障时的网侧电流波形进行处理，提取了IGBT故障特征向量，最后运用神经网络对特征向量的分类来实现对APF的故障诊断。在APF故障诊断系统上进行测试，验证了该诊断方法的有效性和可行性。关键词：有源电力滤波器；特征提取；故障诊断；小波包；神经网络中图分类号：TM714文献标识码：B文章编号：1001—1390(2015)15—0124—05FaultdiagnosismethodforactivepowerfilterbasedonfeatureextractionMaLixin，WuXin

3、gfeng，MuQinglun(SchoolofOptical—ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghai_厂0rScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：ForthesakeofeasilydamagedcharacteristicofIGBT，amethodtodiagnosethefaultofAPFwasproposedbasedonfaultfeatureextraction．Themo

4、delofAPFfaultsimulationandthemethodofthefeatureextractionbasedonthewaveletpacketanalysiswereestablished，andthewaveformsofgridsidecurrentweresimulated，processedthewaveformsofgridsidecurrentofIGBTopencircuitfaultbywaveletpacketanalysis，andextractedthefaultfeatures

5、vector．Finally，theclassificationfunctionoftheneuralnetworkwasappliedfortheAPFfaultdiagnosis．Theeffec—tivenessandfeasibilityofthediagnosismethodarevalidatedbytestresultsofAPFfaultdiagnosissystem．Keywords：activepowerfilter(APF)，featureextraction，faultdiagnosis，wav

6、eletpacket，neuralnetwork0引言需要对APF进行状态监测与诊断。APF中的功率管随着现代高科技的迅猛发展，大量的变频变流IGBT故障主要有开路与短路故障，IGBT短路故障可装置、电动装置、照明装置、家用电器等开关型电气通过硬件电路来检测IGBT的漏一源极压降就可确设备进入到人们的生产生活中来，导致了非线性、液定IGBT故障位置。而IGBT开路故障出现后，APF动性、不平衡负荷不断增加，在供电系统中产生大量还能够继续工作，所以不易及时发现故障，不仅会造的谐波电流和冲击无功功率，导致了不计其数的、明成

7、APF设备的损坏，还会对电力系统影响很大，如不显的或者潜在的电能质量问题J。在谐波治理处及时处理将会引起更大的事故。投入有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)是一电气设备诊断技术主要是对故障特征信号进行个重要发展趋势。特征提取与故障识别，由于电气设备故障时其时域有源电力滤波器的功率管IGBT因长时间运行或频域等方面会发生变化，特征提取就是获取这些在高频、高温状态下，是容易发生故障的电力电子器能够反映电气设备故障特征的信号，并借助各种方件。为了监测IGBT运行状态，定位故障IGBT位置，法对故障信号

8、进行处理与提取特征。目前应用在电力电子装置中的诊断方法主要有基于信号处理的诊基金项目：国家自然科学基金资助项目(61205076)；国家科技部断方法、基于知识的诊断方法、基于支持向量机的诊政府间科技合作项目(2009014)断方法、基于神经网络的诊断方法。每种电力电一124一第52卷第l5期。电测与仪表V0J．52No．15201