光伏并網(wǎng)逆變器故障診斷方法研究.pdf

1、隨著化石能源的可持續(xù)及環(huán)保問題越來(lái)越嚴(yán)重，尋找和研究新能源已成為現(xiàn)今關(guān)注的主要熱點(diǎn)之一。光伏發(fā)電具有無(wú)污染、分布范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此受到廣泛關(guān)注。而為了保障光伏發(fā)電的正常運(yùn)行，光伏逆變器的可靠性問題變得尤為突出，一旦發(fā)生故障，將可能會(huì)對(duì)裝置和設(shè)備造成損壞甚至?xí){人身安全，因此實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的故障診斷具有重大實(shí)用及現(xiàn)實(shí)意義。
　　目前運(yùn)用于光伏逆變器故障診斷的特征量提取及診斷方法有：小波分析、傅里葉變換、電流根軌跡、故障樹、故障字典

2、等，但這些方法均有不足之處。本文選擇三相六脈沖逆變電路作為研究對(duì)象，提出極值比值法故障特征量提取方法，并結(jié)合三種模式識(shí)別方法對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。
　?。?）對(duì)三相六脈沖光伏逆變電路故障進(jìn)行仿真并提取故障信號(hào)。
　　通過阻隔IGBT觸發(fā)脈沖來(lái)模擬功率管的開路故障，在交流輸出側(cè)提取出22種故障波形，并對(duì)這22種故障波形進(jìn)行數(shù)據(jù)提取及加噪處理，得到三相電流訓(xùn)練及測(cè)試數(shù)據(jù)。
　?。?）提出極值比值法的故障特征量提取方法。
　　

3、根據(jù)在22種故障下提取的A、B、C三相電流在各開路故障下的波形特點(diǎn)，利用各相電流極大極小值的比值關(guān)系，提出了極值比值特征量提取方法。通過極值比值法提取的特征量具有降維及自動(dòng)歸一等優(yōu)點(diǎn)。
　?。?）提出一種基于編碼結(jié)合極值比值法的光伏逆變器故障診斷方法。
　　該方法借助在理想情況下得到的極值比值法標(biāo)準(zhǔn)編碼表，考慮有外界干擾或電流信號(hào)瞬變等不利因素影響，通過對(duì)極值比值法算式分析，實(shí)現(xiàn)在非理想情況下的故障診斷。仿真結(jié)果表明，該方法

4、具有診斷速度快、正確率較高、較好抗噪能力及簡(jiǎn)單易懂等特點(diǎn)。
　?。?）提出將GA-BP運(yùn)用于復(fù)合極值比值法的光伏逆變器故障診斷方法。
　　利用遺傳算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)將極值比值法作為故障特征輸入量對(duì)光伏逆變器進(jìn)行故障診斷。仿真結(jié)果表明，單一BP網(wǎng)絡(luò)與GA-BP分類器進(jìn)行比較，GA-BP診斷結(jié)果證明該方法具有更高的診斷正確率、收斂速度及更好的魯棒性。為進(jìn)一步提高故障診斷魯棒性，將極值比值法結(jié)合三相電流平均值作為復(fù)合