[发明专利]基于波形特征的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法

摘要

一种基于波形特征的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法，其步骤主要为：A、分别对整流机组输出电压和4个整流桥A相输入电流进行实时采集；B、进行归一化处理，得到归一化输出电压：C、求出在采样时刻t到t‑T+1时刻内归一化电压信号的极小值集合；D、当极小值集合内相邻两个极小值差的绝对值大于0.1时，判定故障发生；E、将A相输入电流与设定的正阈值、负阈值比较，确定故障二极管所在的整流桥；F、根据不同位置二极管导通时对应的A相输入电流波形，确定出故障二极管具体位置。本发明快速有效地实现了二极管开路故障的识别与定位，降低了诊断成本，有利于及时进行维修，更有效的避免损失的扩大和事故的发生。

主权项

1.一种基于波形特征的地铁整流机组二极管开路故障的诊断方法，其步骤如下：A、分别对地铁整流机组的输出电压和地铁整流机组的四个整流桥网侧A相输入电流进行实时采集，得到地铁整流机组的输出电压信号u(t)和整流桥A相输入电流信号i_n(t)，其中，t表示采样时刻，下标n为整流桥的序号、取值为1、2、3或4，分别表示1号、2号、3号或4号整流桥；B、将输出电压信号u(t)在采样时刻t到t‑T+1时刻的值u(t),u(t‑1)...,u(t‑T+1)构成采样时刻t的输出电压集合U(t)，U(t)＝[u(t),u(t‑1)...,u(t‑T+1)]，其中T代表一个交流工频周期即0.02s内的采样点数；对采样时刻t的输出电压信号u(t)进行归一化处理，得到采样时刻t的归一化输出电压u'(t)：其中，u_max为采样时刻t的输出电压集合U(t)中的元素的最大值，u_min为采样时刻t的输出电压集合U(t)中的元素的最小值；C、将归一化输出电压u'(t)在采样时刻t到t‑T+1时刻的值u'(t),u'(t‑1)...,u'(t‑T+1)形成采样时刻t的归一化输出电压曲线U'(t)，求出采样时刻t的归一化输出电压曲线U’(t)的所有极小值，得到采样时刻t的归一化电压信号u'(t)的极小值集合minV(t)；D、采样时刻t的归一化电压信号u'(t)的极小值集合minV(t)中，如相邻两个极小值的差的绝对值小于等于0.1，执行A步的操作；否则，令此时的采样时刻t＝t₀，执行E步的操作；E、执行A步的操作，随即进行如下的操作：令n＝n'，如n'号整流桥A相输入电流信号i_n'(t)在时刻t₀到t₀+T/3+1时刻的值i_n'(t₀),i_n'(t₀+1)...,i_n'(t₀+T/3+1)，均大于设定的导通负阈值，也均小于设定的导通正阈值；则判定在时刻t₀第n'号整流桥有二极管发生开路故障，执行F步的操作；否则，执行A步的操作；F、若n'＝1，则将3号整流桥A相输入电流信号i₃(t)在时刻t₀+T/24到t₀+9T/24+1的值i₃(t₀+T/24),i₃(t₀+T/24+1)...,i₃(t₀+9T/24+1)形成的曲线，作为二极管位置判断波形；若n'＝2，则将3号整流桥A相输入电流信号i₃(t)在时刻t₀‑T/24到t₀+7T/24+1的值i₃(t₀‑T/24),i₃(t₀‑T/24+1)...,i₃(t₀+7T/24+1)形成的曲线，作为二极管位置判断波形；若n'＝3，则将1号整流桥A相输入电流信号i₁(t)在时刻t₀‑T/24到t₀+7T/24+1的值i₁(t₀‑T/24),i₁(t₀‑T/24+1)...,i₁(t₀+7T/24+1)形成的曲线，作为二极管位置判断波形；若n'＝4，则将2号整流桥A相输入电流信号i₂(t)在时刻t₀‑T/24到t₀+7T/24+1的值i₂(t₀‑T/24),i₂(t₀‑T/24+1)...,i₂(t₀+7T/24+1)形成的曲线，作为二极管位置判断波形；G、根据F步骤中得到的二极管位置判断波形的特征，按下表的对应关系，得出故障二极管在n'号整流桥中的具体位置。