[发明专利]一种针对多运行模式下电力变换器的滤波故障诊断方法

权利要求书

1.一种针对多运行模式下电力变换器的滤波故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：建立电力变换器的回归模型，获取电力变换器的故障库；

步骤二：设置初始时刻电力变换器待估计参数向量对应的全对称多胞体并获取分别包裹每一个运行模式下真实的待估计参数向量的全对称多胞体；

步骤三：采集k时刻的数据{y_k,Φ_k}，并根据k-1时刻的全对称多胞体与k时刻的数据{y_k,Φ_k}是否相容判断电力变换器运行模式是否发生变换：

如果相容，则确定k时刻电力变换器的运行模式未发生变换，跳转到步骤四；

如果不相容，则转到步骤五；

步骤四：根据步骤一建立的电力变换器回归模型确定k时刻待估计参数的可行参数集的全对称多胞体之后跳转到步骤九；

步骤五：判断k时刻的数据{y_k,Φ_k}与电力变换器所有运行模式的一致性：

如果k时刻的数据{y_k,Φ_k}与电力变换器所有运行模式均不一致，则确定k时刻电力变换器发生故障跳转到步骤七；

如果k时刻的数据{y_k,Φ_k}与电力变换器某一运行模式一致，则确定k时刻电力变换器的运行模式发生变换跳转到步骤六；

步骤六：对k-1时刻的全对称多胞体进行初始化，获取k时刻待估计参数的可行参数集的全对称多胞体并跳转到步骤九；

步骤七：初始化全对称多胞体通过模型匹配识别故障类型，并判断所出现的故障是否属于故障库中的已知故障；

步骤八：如果步骤七判定电力变换器出现新的故障类型，则将所述故障类型添加到故障库中，并跳转到步骤九；

步骤九：置k＝k+1，更新对应数据信息，跳转到步骤三，直至kN，N为预定数据长度；

循环执行上述步骤三至步骤九，不中断地完成电力变换器的状态识别与故障诊断过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一建立的电力变换器的回归模型为：

其中，θ_σ(k)＝[a_σ(k),1,a_σ(k),2,b_σ(k),1,b_σ(k),2]^T表示电力变换器第σ(k)个运行模式待估计参数向量，e_k为系统噪声，|e_k|≤δ，δ表示已知的系统噪声边界；y_k表示k时刻的输出数据，即k时刻的输出电压；u_k表示k时刻的输入数据，即k时刻的输入电压；

待估计参数a_σ(k),1,a_σ(k),2,b_σ(k),1,b_σ(k),2分别为：

其中，T_s为采样时间；L、C、R分别为电力变换器等效电路中的电感、电解电容和负载电阻。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤二包括：

2.1设置初始时刻电力变换器待估计参数向量对应的全对称多胞体Z_0,σ(0)：

对于k时刻的电力变换器，其所处的运行模式为σ(k)，定义k时刻的全对称多胞体为：

其中，p_k,σ(k)为k时刻待估计参数向量对应的全对称多胞体的中心，为对应的生成矩阵，B为单位区间，即[-1,1]，B^r为单位区间构成的r维盒空间；

2.2获取电力变换器分别包裹每一个运行模式下真实的待估计参数向量的全对称多胞体；

为电力变换器运行在σ(k)模式下的真实的待估计参数向量，定义包裹的全对称多胞体为：

p_σ(k)为σ(k)模式下的真实的待估计参数向量的全对称多胞体的中心，为对应的生成矩阵；g_σ(k),i为对应的生成器。