光伏逆變器軟故障特征提取方法研究.pdf

1、太陽(yáng)能是21世紀(jì)以來(lái)最具有開(kāi)發(fā)前景的新能源之一，光伏發(fā)電成為高效利用太陽(yáng)能的一種方式。光伏逆變器屬于光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要器件，一旦出現(xiàn)故障將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性降低乃至停轉(zhuǎn)。對(duì)光伏逆變器進(jìn)行故障特征提取是提高光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵，由元器件參數(shù)退化引起的軟故障，特征不明顯、區(qū)分度差，且傳統(tǒng)的特征提取方法難以達(dá)到預(yù)期效果，故對(duì)光伏逆變器軟故障特征提取方法的研究具有實(shí)用價(jià)值。本文具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　本文選擇具有代表性的三電平中點(diǎn)鉗位

2、型(NPC)逆變器作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，首先在深入分析其工作原理的基礎(chǔ)上對(duì)電容軟故障類型分類，然后通過(guò)Matlab/Simulink建立電路模型，仿真得到不同軟故障類型對(duì)應(yīng)的三相橋臂中點(diǎn)間線電壓信號(hào)作為故障信號(hào)，提出了兩種軟故障特征提取方法:
　　基于VMD小波能量軟故障特征提取，元器件參數(shù)發(fā)生退化時(shí)，故障信號(hào)的頻帶能量分布會(huì)發(fā)生較大波動(dòng)，信號(hào)頻帶特征包含故障信息，故障信號(hào)的VMD小波能量可為故障特征。首先以排列熵算法優(yōu)化VMD模態(tài)分量個(gè)

3、數(shù)，提取故障信號(hào)VMD模態(tài)分量的小波能量構(gòu)建故障特征向量，對(duì)獲取的特征向量降維，最后結(jié)合支持向量機(jī)實(shí)現(xiàn)軟故障的分類，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，與傳統(tǒng)的小波、EMD小波特征提取方法相比，VMD小波特征提取法精度高，速度快，在軟故障診斷方面優(yōu)勢(shì)突出;
　　基于參數(shù)辨識(shí)的軟故障特征提取，電容值是衡量電容健康狀況最直接的指標(biāo)，電容值可作為軟故障特征。信號(hào)的統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)可以很好地反映信號(hào)時(shí)域的能量分布和狀態(tài)波動(dòng)，優(yōu)選部分量綱系數(shù)和無(wú)量綱系數(shù)作為故障信號(hào)的統(tǒng)