电力电子电路故障诊断方法仿真

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1、第30卷第12期计算机仿真2013年12月文章编号：1006—9348(2013)12一0372—04电力电子电路故障诊断方法仿真谢昊(南京工业大学电子与信息工程学院，江苏南京210009)摘要：研究电力电子电路故障准确诊断问题。一般的电力电子电路中的电子器件工作在与电力相关的高压环境下，负载能力小，损坏速度快，故障发生前征兆极难捕获。传统的根据频率进行故障诊断的方法只能依靠输出波形判断缓变故障，对电力电子快速、突变性故障很难识别。为了准确识别故障，提出了一种粒子群优化算法的电力电子电路故障诊断方法。对粒子群中的所有粒子的速度和空间位置进行更新处理，从而为电力电子电路故障诊断提供准

2、确的数据基础。利用粒子群优化方法，对所有粒子进行迭代运算，从而判断电力电子电路的器件是否存在故障。实验结果表明，利用改进算法进行电力电子电路故障诊断，能够有效提高故障诊断的准确性，取得了理想的效果。关键词：故障诊断；故障前兆；粒子群优化中图分类号：’1日11文献标识码：BPowerEIectroIlicCircuitFallltDiag舯sisMethodsSimlllationXIEMin(CollegeofE1ectmnicsandInfo咖ationEn舀neering，NanjinguniversityofTechnolo夥，NanjingJiangsu210009，Chi

3、na)ABS-IRACT：ThispaperpmposedapanicleswaⅡlloptimizationalgodthmbasedonthepowerelectmniccircuitfaultdiagnosismethods．。roparticlesvramofaⅡthepanicle’svelocitiesandspacepositions，theupdatepmcessingwasc删edout，thusfbrpowerelectroniccircuitfaultdiagnosistopTovideaccuratedatabase．UsingpanicleswanIlop

4、ti-mizationmethodfora11p盯ticlesiterativeopemtion，thuspowerelectmniccircuitdeviceswerejudgedforwhetherthereisfaults．Theexperimentalresultsshowthatthisalgorithmcan雒bctivelyimpmvetIleaccuracyoffaultdiagno—sis，aIldtheresultissatisfactory．KEYWORDS：Faultdiagnosis；Failureprecursor；Particleswarmoptimi

5、zation(PS0)1引言随着故障诊断技术的飞速发展，人们对于故障诊断的研究越来越多⋯。在电路领域中，故障诊断也已经逐渐受到人们的重视¨1。因此，电路故障诊断，已经成为电路领域需要研究的一个主要技术难题，受到了很多学者的广泛关注‘3J。现阶段，主要的电路故障诊断方法包括基于K故障诊断算法的电路故障诊断方法、基于故障字典算法的电路故障诊断方法和基于故障频率诊断算法的电路故障诊断方法等”“1。其中，最常用的是基于故障频率诊断算法的电路故障诊断方法o⋯。由于电路故障率比较高，而且故障原因非常复杂，因此电路故障诊断一直是电路研究中的一个主要课题，受到了很多学者的重视邛一。由于电力电子电路

6、与一般的模拟电路、数字电路不同，收稿日期：2013一01—26修回日期：2013一02—19—372一它的器件的过载能力小，损坏速度快，一般在10微妙内，造成故障发生前征兆不容易捕获。传统的根据频率对应的故障诊断方法只能依靠输出波形判断缓变故障，对电力电子这种快速突变性故障很难实时识别。为了避免上述缺陷，提出了一种基于粒子群优化算法的电力电子电路故障诊断方法。对粒子群中的所有粒子的速度和空间位置进行更新处理，从而为电力电子电路故障诊断提供准确的数据基础。利用粒子群优化方法，对所有粒子进行迭代运算，从而判断电力电子电路的器件是否存在故障。实验结果表明，利用本文算法进行电力电子电路故障

7、诊断，能够有效提高故障诊断的准确性，取得了理想的效果。2电力电子电路故障原理2．1故障频率特征的诊断过程在电路故障诊断过程中，需要根据传感器采集的电路故障信号，利用故障频率诊断算法进行电路故障识别，从而判断电路中是否存在故障。在故障诊断过程中，采集的故障信号能够用图1进行描述。图1电路故障信号波形时l司设置电路故障信号构成的数据集合是{c，，c2，⋯，c。}，其中，g是采集的全部电路故障信号的数量。电路中的初始电流是厶，电压是K，第i个电路器件的过载能力参数是最。利用