盲信号分离在静止式中频电源故障分析中的应用.pdf

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1、ELECmICDRIVE2013Vo1．43No．8电气传动2013年第43卷第8期盲信号分离在静止式中频电源故障分析中的应用朱俊杰，黄高明，聂子玲，马伟明，吴延好(1．海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北武汉430033；2．海军工程大学电子工程学院，湖北武汉430033)摘要：针对静止式中频电源故障信号含有间谐波，传统的信号处理方法难以对其进行有效分析的问题，提出将最新的盲信号分离(BSS)N用于电源故障分析中。根据故障信号的特点，采用基于负熵的快速独立分量分析(Fastl-．CA)算法解决了混叠信号的盲分离问题：采用主分量分析(PC

2、A)进行预白化处理，减小噪声对分离精度的影响，再运用二阶盲辨识(SOBI)算法分离波动电压信号。得到各分离分量的频率估计。在此基础上通过求解超定方程组估算出故障信号分量幅值仿真结果表明，FastlCA和SOBI算法对中频电源故障信号分离的有效性和准确性。关键词：静止式中频电源；盲信号分离；FastlCA算法；SOBI算法；PCA预白化中图分类号：TP391．4文献标识码：BApplicationofBlindSignalSeparationinAnalysisofFaultinStaticMediumFrequencyPowerSupplyZHUJun—

3、jie。，HUANGGao-rains~，NIEZi·ling。，MAWei—ming，WUYan—hao(1．Nat／ona／KeyLaboratoryfo,VesselIntegratedPowerSyaemTechnology，NavalUniversofEngineering，Wuhan430033，Hubei，China；2．ffeofElectronicEngineering，NavalUniversofEngineering，Wuhan430033，Hubei，China)Abstract：Thefaultsignalsofstaticme

4、diumfrequencypowersupplycannotbeanalyzedefectivelybytraditionalmethodofsignalprocessbecauseoffractionalharmonics．Inallusiontotheirlimitation’theblindsignalseparation(BSS)whichseparatesourcesignalsfastandaccuratelywasproposed．Thefastindependentcomponentanalysis(FastICA)algorithmwa

5、susedtoseparatethemixtures．Andtheprincipalcomponentanalysis(PCA)whiteningwasusedtoreducetheinfluenceofnoise，andimprovetheseparateprecision．Thenthesecondorderblindidentification(SOB1)algorithmwasusedtoseparatethefluctuatedvoltagesignals．Basedonthat，theamplitudesoffaultsignalswerea

6、chievedbysimultaneousoverdeterminedequationssystem．SimulationresultsverifythattheFastlCAandSOBIalgorithmsarehi曲dyefectiveandcorrect．Keywords：staticmediumfrequencypowersupply；blindsignalseparation(Bl,ss)；fastin-dependentcomponentanalysis(FastICA)；secondorderblindidentification(SOB

7、1)；principalcomponentanalysis(PCA)whitening根据目前的研究，静止式中频电源的故障1引言主要分为2大类：1)采样信号混叠。静止式中静止式中频电源是大型舰船上武备系统、导频电源的基波频率较高．是工频电源的8倍，航系统、飞机服务系统．航空航天及高性能UPS为了保证输出波形质量．必须取较高的开关频等设备的供电保障．该电源的性能直接影响上述率．容易出现相与相之间采样信号的混叠．导设备的使用寿命[”因此．为了及时掌握电源的致输出电压谐振；2)过压波动。当静止式中频工作状态及有效防止电源故障对用电设备的损电源挂多负载运行时。重

8、负载情况下。容易出坏．静止式中频电源的故障分析显得尤为重要。现输出过压．影响其他