李冠華

【摘 要】現如今隨著我國經濟的發(fā)展以及人民生活水平的提高，電力電子電路的使用也正逐漸變得越來越廣泛，使用的越多的同時，因為各種原因引發(fā)的故障也正越來越多見，因此隨著如今故障診斷技術的快速發(fā)展，人們也正更加重視與加強有關于電力電子電路的故障診斷的研究。 同時，由于一些電力電子設備的集成化較高，其內部的各種元件和電路間的關聯(lián)性和非線性關系較為復雜，因此帶來整個電力電子電路的故障診斷的精確度較低，因此本文將結合實際經驗，對于電力電子電路的故障診斷以及有效的預測技術進行分析與探討，希望能給以后的工作帶來一定的借鑒意義。

【關鍵詞】電力電子電路；故障診斷；預測技術

引言

隨著電力電子技術的迅猛發(fā)展，電路發(fā)生故障的原因也正越來越多，更重要的是故障發(fā)生的原因也不是那么單一，因此加強對于各種復雜故障的診斷技術的研究迫在眉睫。現階段診斷電路故障的主要方法包括：基于故障頻率診斷算法的診斷方法、基于K故障診斷算法的診斷方法和基于故障字典算法的診斷方法等。然而并不是所有電力電子電路依靠上述方法都可以診斷出故障，科技的發(fā)展使得一些較為復雜的電子設備的集成化以及智能化程度非常高，加上企業(yè)在工作中更加傾向于使用這一類的電子設備，因此這些設備的故障的發(fā)生具有偶然性的特點，此外這些故障一旦發(fā)生還具有危害性很大的特點，因此對這些復雜設備的內部相關器件進行精準的故障預測，并據此來采取有效的解決措施，能夠起到避免危害事故發(fā)生的嚴重后果。

1.電力電子電路的簡單介紹

1.1電力電子電路的特點

電力電子電路是隨著科技的發(fā)展而出現的一種新型電路，其與傳統(tǒng)的數字電路以及模擬電路有著很多方面的不同點。其中最主要的便是能夠在極短的時間內引起設備的損壞，一般在10微秒內，這引發(fā)故障的驚人速度，正是由于其內部的器件承載量過小所造成的，因正因如此一些故障很難在發(fā)生前捕捉到即將發(fā)生故障的端倪。電力電子電路的故障發(fā)生可以說具有緊急性突發(fā)性，因此采用根據設備輸出的波形來對故障的發(fā)生與否進行判斷傳統(tǒng)，這一類傳統(tǒng)的故障診斷方法對于電力電子電路的故障診斷是很難奏效的。

1.2電力電子電路的故障技術

就上述分析看來，有關電力電子電路的故障診斷方法急需創(chuàng)新與研究，因此關于粒子群優(yōu)化算法的診斷方法就是在此背景之下被研究出來。正是這種方法，進行優(yōu)化過后，能夠對所有離子進行迭代運算，這種優(yōu)點可以使得故障發(fā)生的診斷更為精確以及及時。并且基于多次實驗的結果，發(fā)現在實踐中將這種方法運用在電力電子電路故障的診斷中，能夠及時可靠地診斷出電力電子電路發(fā)生的原因，進而能夠減少危險事故發(fā)生的概率，降低財產損失。

1.3電力電子電路運行時的特點

隨著電力電子電路的設備在人們的生活中越來越廣泛地得到使用，其內部許多器件便會因為使用的原因遭到損壞，帶來了整個設備的故障，也會給用戶造成一定的經濟損失。因此人們對于有關電力電子電路的設備在運行時是否可靠以及安全的關注度正越來越加深。根據上文的論述分析來看，此類設備出現故障具有突發(fā)型的特點，一般在極短的10微秒內就可以引起故障的發(fā)生，針對此項棘手的問題，一些應用專家提出了對發(fā)電機勵磁體系的晶閘管整流電路舉行妨礙診斷的觀點，然而這一方案也有著局限性，其只能針對不帶反電動勢的整流電路來進行適用，當應用于龐大電路時，信號引出線會較多，從而帶來另外的不必要的麻煩。因此需要在此基礎上研究出更為可靠，使用更為普遍的電力電子電路妨礙診斷方案很有必要。同時，因為電力電子器件的過載本領小，因此其遭受破壞的幾率更大，更重要的是破壞速度極快使得專家難以制定出一套科學有效的故障診斷但是這種要領必須同時監(jiān)測每一個晶閘管元件的端電壓，妨礙產生前征兆較難捕捉，也大概造成對主電路的滋擾，有人議決從輸出端引出信號來辨認整流元件的開路妨礙。這里面以電力電子器件的開路和短路最為常見，不實用于逆變電路，所以說，上述方式還是比較科學的。在實際生活的運用中，對于電力電子電路的故障診斷可能會伴隨著出現許多方面的影響，因此對于其故障診斷的技術研究需要加強有關科學高效這一方面。

2.故障診斷實驗

2.1主電路故障診斷采用用晶閘管三相橋式變流器

晶閘管三相橋式選變流器，是基于參考模型這一特點來進行工作的。診斷其故障函數采取的方法便是實際系統(tǒng)與參考模型的對應輸出的特征量之差，其中的特征量指的則是主要輸出電壓。

2.2建立晶閘管三相橋式的變流器主電路模型

運用此類模型來對電路故障進行診斷，故障大致可以被分為以下五類： （1）如果檢測出實驗晶閘管并沒有發(fā)生故障，則表明電路此時是可以正常運行的；（2）如果檢測出同一半橋中的兩只晶閘管發(fā)生故障，則表明電路中共有6個故障元存在；（3）如果檢測出同一橋臂上的上下兩只晶閘管發(fā)生故障，則表明電路中共有3個故障元存在；（4）如果檢測出其中一只實驗晶閘管發(fā)生故障，這表明除此之外還有6個故障元同時存在著； （5）如果檢測出的是不同橋臂上的上下兩只晶閘管出現故障，那么表明電路中共有6個故障元存在。

3 .電力電子電路故障預測技術

電力電子電路的使用越來越廣泛的同時，也帶來了許多問題。一旦電路出現故障便會導致整個設備的癱瘓，進而造成難以估算的經濟損失。同時某些集成化程度較高的電力電子電路的故障難以及時診斷，這就需要提前對其進行預測，根據預測結果采取相應的解決措施。對其進行預測，可以避免危害事故的發(fā)生，同時也可以給維修人員帶來便利，縮短其檢修的時間，最重要的是能夠提高設備的使用壽命，給整個電子電力電路行業(yè)帶來非常好的影響。

3.1電力電子電路故障預測關鍵

對于電子電力電路的故障預測，不能夠單單只觀察其線性工作狀態(tài)，而是需要結合其整個工作系統(tǒng)在過去以及未來的各個不同的時間點的具體工作情況來進行分析。需要注意的關鍵包括以下幾點：首先需要進行的是確定在故障的特征參數，特征參數能夠反映不同的設備的故障的健康狀態(tài)標準，因此對于不同的電子設備選取相應的特征參數是至關重要的。其次也需要對設備的失效機理進行分析與研究，這樣才能夠建立一個精準有效的故障模型。最后但尤為重要的是對預測算法進行分析對比以及研究，預測算法之所以重要是因為其是對設備的健康狀態(tài)進行預測分析的前提條件，一個何時精準的預測算法對于故障的診斷也是不可或缺的。

4.結束語

隨著科技的發(fā)展以及電子技術的提高，電力電子電路已經迅速崛起，并且被廣泛應用于人們生活的各個領域。其功能越來越完善的同時帶來的故障也就越來越多，電子設備的故障會帶來許多安全問題以及不可避免的財產損失。因此為了保證電力電子電路的設備的穩(wěn)定運行以及正常工作，給人類的生活帶來便利，對于電力電子電路的設備的故障進行診斷以及對難以診斷的部分進行預測顯得尤為重要。本文主要電力電子電路運行的特點出發(fā)，根據不同的設備來進行分析具體的故障診斷方法，診斷技術的要求為精準及時科學，并且針對一些集成度較高的電子設備如何進行預測的技術進行了分析，預測的關鍵點需要嚴格遵守，缺一不可。只有遵循上述故障診斷以及預測技術，才能進一步推動我國電力電子電路相關事業(yè)的發(fā)展。

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