光伏逆變器軟故障特征提取方法研究.pdf

1、太陽能是21世紀以來最具有開發(fā)前景的新能源之一，光伏發(fā)電成為高效利用太陽能的一種方式。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)故障將會導致系統(tǒng)穩(wěn)定性降低乃至停轉(zhuǎn)。對光伏逆變器進行故障特征提取是提高光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵，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到預期效果，故對光伏逆變器軟故障特征提取方法的研究具有實用價值。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　本文選擇具有代表性的三電平中點鉗位

2、型(NPC)逆變器作為實驗對象，首先在深入分析其工作原理的基礎上對電容軟故障類型分類，然后通過Matlab/Simulink建立電路模型，仿真得到不同軟故障類型對應的三相橋臂中點間線電壓信號作為故障信號，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，故障信號的頻帶能量分布會發(fā)生較大波動，信號頻帶特征包含故障信息，故障信號的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

3、數(shù)，提取故障信號VMD模態(tài)分量的小波能量構(gòu)建故障特征向量，對獲取的特征向量降維，最后結(jié)合支持向量機實現(xiàn)軟故障的分類，經(jīng)實驗證明，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)勢突出;
　　基于參數(shù)辨識的軟故障特征提取，電容值是衡量電容健康狀況最直接的指標，電容值可作為軟故障特征。信號的統(tǒng)計學參數(shù)可以很好地反映信號時域的能量分布和狀態(tài)波動，優(yōu)選部分量綱系數(shù)和無量綱系數(shù)作為故障信號的統(tǒng)