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)保問題越來越嚴重，尋找和研究新能源已成為現(xiàn)今關注的主要熱點之一。光伏發(fā)電具有無污染、分布范圍廣等優(yōu)點，因此受到廣泛關注。而為了保障光伏發(fā)電的正常運行，光伏逆變器的可靠性問題變得尤為突出，一旦發(fā)生故障，將可能會對裝置和設備造成損壞甚至會威脅人身安全，因此實現(xiàn)快速、準確的故障診斷具有重大實用及現(xiàn)實意義。
　　目前運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)合三種模式識別方法對其進行驗證。
　　（1）對三相六脈沖光伏逆變電路故障進行仿真并提取故障信號。
　　通過阻隔IGBT觸發(fā)脈沖來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，并對這22種故障波形進行數(shù)據(jù)提取及加噪處理，得到三相電流訓練及測試數(shù)據(jù)。
　　（2）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，利用各相電流極大極小值的比值關系，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歸一等優(yōu)點。
　　（3）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準編碼表，考慮有外界干擾或電流信號瞬變等不利因素影響，通過對極值比值法算式分析，實現(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、較好抗噪能力及簡單易懂等特點。
　　（4）提出將GA-BP運用于復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BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行優(yōu)化，同時將極值比值法作為故障特征輸入量對光伏逆變器進行故障診斷。仿真結(jié)果表明，單一BP網(wǎng)絡與GA-BP分類器進行比較，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合