CN106569160B - 辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法及容错控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法及容错控制方法，该故障诊断方法步骤包括：1)实时获取与机车辅助变流器连接的三个目标输出电压传感器的三相输出电压测量信号；2)根据辅助变流器三相输出电压之间的关系，以及步骤1)获取到的各三相输出电压测量信号，诊断是否存在输出电压传感器发生故障、以及发生故障时定位故障传感器；该容错控制方法当诊断到存在传感器发生故障时，根据三相输出电压之间的关系，以及处于正常工况的传感器测量信号值估计故障传感器对应相的电压值。本发明具体实现方法简单、所需成本低、能够及时诊断出辅助变流器输出电压传感器故障并定位具体故障点，且诊断精度及效率高等优点。

Description

辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法及容错控制方法

技术领域

本发明涉及电力机车技术领域，尤其涉及一种辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法及容错控制方法。

背景技术

在机车变流器中，辅变输出电压传感器用来检测辅助变流器输出的交流电压，如图1所示，辅助逆变器输出时，开关KA闭合，辅助逆变器启动，将直流电压逆变成三相交流电压，经过辅助变压器进行变压后输出；辅助逆变器的控制即通过采集辅助变流器后端的VH4A、VH5A、VH6A输出传感器的信号，对输出电压进行闭环控制。如上所述，输出电压传感器(VH4A、VH5A和VH6A)的好坏将直接影响辅助逆变器的有效控制，从而对机车正常运行具有重要影响，因此对辅助变流器输出电压传感器进行故障诊断十分必要。目前对于辅助变流器输出电压传感器故障的判断尚无故障故障诊断方法，一般仅通过采样超出范围来说明传感器处于故障工况。

针对机车上辅助变流器输出电压传感器，目前仅是通过电压传感器所采集到的电压值(测量值)是否在正常范围内来判定是否出现了故障，故障判定精度低，难以在电压传感器发生故障时及时判定到故障状况。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、所需成本低、能够及时诊断出辅助变流器输出电压传感器故障并定位具体故障点，且诊断精度及效率高的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，以及实现控制简单、能够提高系统可用性的容错控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，步骤包括：

1)实时获取与机车辅助变流器连接的三个目标输出电压传感器的三相输出电压测量信号；

2)根据辅助变流器三相输出电压之间的关系，以及所述步骤1)获取到的三相输出电压测量信号，诊断是否存在输出电压传感器发生故障、以及发生故障时定位故障传感器。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进：所述步骤2)中，具体分别计算指定个时刻所述三相输出电压测量信号的值之和，得到对应各时刻的三相电压测量值之和，并根据计算到的各时刻的三相输出电压测量值之和的状态，诊断是否存在输出电压传感器发生故障。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进，所述诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和的均值，并判断是否大于预设均值阈值，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进，计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和相对于标称均值之间的方差，并判断是否大于预设方差阈值，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障，所述标称均值为正常工况下所述三相输出电压测量值之和的均值。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进，所述诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：基于辅助变流器三相输出电压之和为零，对各时刻所述三相输出电压测量值之和，通过基于均值、方差变化特性的修正Bayes分类算法诊断得到是否存在输出电压传感器发生故障。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进，2.11)计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和的均值，得到测量均值μ_θ(k)，所述测量均值μ_θ(k)的计算表达式为：

其中，N₁为指定的时刻数，θ(k-j)为k-j时刻所对应的三相输出电压测量值之和；

计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和相对于标称均值之间的方差，得到标称测量方差所述标称均值为正常工况下三相输出电压测量值之和的均值，所述标称测量方差的计算表达式为：

其中，θ⁰为标称均值，且θ⁰＝0；

以及计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和相对于所述测量均值μ_θ(k)之间的方差，得到测量方差所述测量方差的计算表达式为：

2.12)根据所述步骤2.11)计算得到的测量均值μ_θ(k)、标称测量方差以及测量方差计算预先建立的故障诊断指标，判断计算得到的所述故障诊断指标是否大于预设判定阈值β_θ，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进：所述故障诊断指标具体按下式建立得到；

其中，d_θ(k)为故障诊断指标，为标称方差，所述标称方差为正常工况时由测量噪声以及电压谐波引起的方差。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进，所述步骤2)中定位故障传感器的具体步骤为：当诊断到存在输出电压传感器发生故障时，根据获取到的三相输出电压测量信号的值之间的大小关系定位得到故障传感器，或根据获取到的三相输出电压测量信号之间的相位差关系定位得到故障传感器，或综合获取到的三相输出电压测量信号的值之间大小关系与相位差关系定位得到故障传感器。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进，所述根据获取到的三相输出电压测量信号的值之间的大小关系定位得到故障传感器的具体步骤包括：

2.21)预先由输出电压传感器的电压测量信号的值U与预设电压值U^*之间的差值，建立故障定位指标U_R，且U_R＝|U-U^*|；

2.22)分别由所述步骤1)获取到的三相输出电压测量信号的值，计算各输出电压传感器对应的故障定位指标U_R；

2.23)判断是否存在目标输出电压传感器所对应的目标故障定位指标大于预设判定阈值β_U、且所述目标故障定位指标大于任意一个处于正常工况的输出电压传感器所对应的故障定位指标，如果是，则定位目标输出电压传感器为故障传感器。

作为本发明故障诊断方法的进一步改进：所述计算故障定位指标U_R时，所述电压测量信号的值U具体取有效值、最大值、最小值以及峰峰值中的一种。

本发明进一步提供一种辅助变流器输出电压传感器容错控制方法，步骤包括：

采用上述故障诊断方法，对三个目标输出电压传感器进行故障诊断；

当诊断到存在输出电压传感器发生故障时，根据辅助变流器三相输出电压之间的关系，以及处于正常工况的输出电压传感器的电压测量信号，估计故障传感器对应相电压的电压值以用于执行辅助变流器输出电压控制调节。

作为本发明容错控制方法的进一步改进，所述故障传感器对应相电压的电压值，具体由处于正常工况的输出电压传感器的电压测量值按下式估计得到；

U′＝0-U₁-U₂；

其中，U′为估计得到的故障传感器对应相电压的电压值，U₁、U₂分别为处于正常工况的两个输出电压传感器的电压测量信号的值。

与现有技术相比，本发明辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法的优点在于：

1)本发明故障诊断方法，通过获取输出电压传感器的多组三相输出电压测量信号，结合辅助变流器三相输出电压之间关系特点，诊断是否存在输出电压传感器发生故障，以及在诊断到存在传感器发生故障时，结合辅助变流器三相输出电压之间关系特点，定位具体的故障传感器，实现方法简单，无需增加任何硬件成本，能够实现对辅助变流器输出电压传感器快速有效的故障诊断，且能够定位到具体的故障传感器；

2)本发明故障诊断方法，进一步利用当存在输出电压传感器故障时三个输出电压传感器的电压测量值之和将偏离0的特性，根据计算到的各时刻三相输出电压测量值之和的状态，诊断是否存在输出电压传感器发生故障，诊断实现简单、诊断所需的成本低，能够准确诊断出传感器故障；

3)本发明故障诊断方法，进一步基于三相电压测量值之和在传感器正常工况、故障工况时均值和方差的变化特征，由修正的Bayes分类算法对输出电压传感器故障进行诊断，能够进一步提高诊断的精度，从而准确诊断到传感器故障的发生；

4)本发明故障诊断方法，进一步基于传感器发生故障时，电压测量值将偏离正常工况的测量值特性，通过三相输出电压测量信号的值之间的大小关系定位故障传感器，实现方式简单，且故障定位的精度以及效率高。

与现有技术相比，本发明辅助变流器输出电压传感器容错控制方法的优点在于：基于三相输出电压测量信号之间的关系，结合故障诊断结果，将故障传感器隔离以及由正常工况的电压测量信号的值估计故障传感器对应相电压的电压值，实现容错估计，从而达到容错控制功能，使得在传感器发生故障时，仍然能够基于估计电压值实现辅助变流器的调节控制，大大提高了系统的可用性。

附图说明

图1是机车中辅助变流器输出的结构原理示意图。

图2是本发明实施例1辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法的实现流程示意图。

图3是本发明实施例1辅助变流器输出电压传感器容错控制的实现流程示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施1：

如图2所示，本实施例辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，步骤包括：

1)实时获取与机车辅助变流器连接的三个目标输出电压传感器的三相输出电压测量信号；

2)根据辅助变流器三相输出电压之间的关系，以及步骤1)获取到的三相输出电压测量信号，诊断是否存在输出电压传感器发生故障、以及发生故障时定位故障传感器。

对于三相系统，三个线电压频率与幅值相等、相位两两之间相差120°，以及三个线电压的瞬时值之和为0。即机车中辅助变流器三相输出电压之间频率与幅值相等、相位两两之间相差120°，以及三个线电压的瞬时值之和为0，本实施例基于辅助变流器三相输出电压之间上述关系特点来诊断输出电压传感器的故障状态，即由三个输出电压传感器的三相电压测量信号是否符合上述关系诊断是否存在输出电压传感器发生故障、以及发生故障时定位故障传感器。

本实施例通过获取输出电压传感器的三相输出电压测量信号，结合辅助变流器三相输出电压之间上述关系特点，即三相输出电压测量信号的电压频率与幅值相等、相位两两之间相差120°，以及电压测量信号的瞬时值之和为0，诊断是否存在输出电压传感器发生故障，以及在诊断到存在传感器发生故障时，结合辅助变流器三相输出电压之间上述关系特点，定位具体的故障传感器，实现方法简单，无需增加任何硬件成本，能够实现对辅助变流器输出电压传感器快速有效的故障诊断，且能够定位到具体的故障传感器。

本实施例步骤2)中，具体分别计算指定时刻三相输出电压测量信号的值之和，得到对应各时刻的三相电压测量值之和，并根据计算到的各时刻的三相输出电压测量值之和的状态，诊断是否存在输出电压传感器发生故障。当存在输出电压传感器故障时三个输出电压传感器的电压测量值之和将偏离0，本实施例基于该电压测量值之和特性，具体计算三相输出电压测量信号的瞬时值，由瞬时值之和的状态诊断是否存在输出电压传感器是否发生故障，诊断实现简单、诊断所需的成本低，且诊断精度以及效率高。

本实施例中，诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：基于辅助变流器三相输出电压之和为零，对各时刻三相输出电压测量值之和，通过基于均值、方差变化特性的修正Bayes分类算法诊断得到是否存在输出电压传感器发生故障。获取到的各时刻三相输出电压测量信号瞬时值中，若三个输出电压传感器均正常，则各时刻三相输出电压测量瞬时值之和的均值应为0，各时刻三相输出电压测量信号瞬时值之和的方差与传感器正常工作时的测量噪声以及电压谐波有关，但不会超过一正常门槛值；当任一输出电压传感器出现故障时，各时刻三相输出电压测量信号瞬时值之和的均值将不为0，且方差为超过正常方差门槛的一较大值。修正的Bayes分类算法是通过检测故障前后系统测量残差的均值和方差统计特性发生变化来实现故障的实时检测与诊断，本实施例基于三相电压测量值之和在传感器正常工况、故障工况时均值和方差的变化特征，由修正的Bayes分类算法对输出电压传感器故障进行诊断，能够进一步提高诊断的精度，从而准确诊断到传感器故障的发生。

本实施例中，通过修正的Bayes分类算法诊断的具体步骤为：

2.11)计算指定个时刻三相输出电压测量值之和的均值，得到测量均值μ_θ(k)，测量均值μ_θ(k)的计算表达式为：

其中，N₁为指定的时刻数，即指定的数据窗长度，θ(k)为当前时刻所对应的三相输出电压测量值之和；θ(k-j)为k-j时刻所对应的三相输出电压测量值之和；

计算指定个时刻三相输出电压测量值之和相对于标称均值之间的方差，得到标称测量方差标称均值为正常工况下三相输出电压测量值之和的均值，标称测量方差的计算表达式为：

其中，θ⁰为标称均值，且θ⁰＝0；

以及计算指定个时刻三相输出电压测量值之和相对于测量均值μ_θ(k)之间的方差，得到测量方差测量方差的计算表达式为：

2.12)根据步骤2.11)计算得到的测量均值μ_θ(k)、标称测量方差以及测量方差计算预先建立的故障诊断指标，判断计算得到的故障诊断指标是否大于预设判定阈值β_θ，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障。

三个辅助变流器输出电压传感器的三相输出电压测量值(u_ab、u_bc以及u_ca)之和为θ＝u_ab+u_bc+u_ca，则输出电压传感器正常运行时，参数θ满足其中，θ⁰为标称均值，且θ⁰＝0，θ⁰标称均值为正常工况时三相输出电压测量值之和的均值；为标称方差，标称方差为传感器正常工作时因测量噪声以及电压谐波引起的正常方差，且值小于一正常门槛值。标称方差的正常门槛值具体可基于历史现场数据进行设定。

正常工况时，标称方差标称测量方差测量方差数值相差不大；当存在输出电压传感器发生故障发生，测量均值μ_θ(k)将显著偏离θ⁰，标称测量方差将显著偏离标称方差测量方差则变化不明显。对三相输出电压测量值之和θ，通过上述公式(1)、(2)、(3)即可得到对应的测量均值μ_θ(k)、标称测量方差以及测量方差通过计算基于测量均值μ_θ(k)、标称测量方差以及测量方差建立的故障诊断指标，即可得到三相输出电压测量值之和的均值和方差的变化特征，从而诊断得到是否存在输出电压传感器发生故障。

本实施例中，故障诊断指标具体按下式建立得到；

其中，d_θ(k)为故障诊断指标，为标称方差。

正常工况时，如式(4)所示，由于标称方差标称测量方差测量方差数值相差不大，故障诊断指标d_θ(k)约为0；当故障发生时，由于μ_θ(k)将显著偏离θ⁰、将显著偏离使得故障影响在故障诊断指标d_θ(k)中得到了加强，因而利用上述故障诊断指标d_θ(k)能够灵敏的诊断到传感器的故障。

本实施例具体由故障诊断指标与预设判定阈值β_θ生成故障状态标志F，故障状态标志F如式(5)所示；

即当故障诊断指标d_θ(k)小于等于预设判定阈值β_θ时，故障状态标志F为false，对应为未发生故障状态；当当故障诊断指标d_θ(k)小于等于预设判定阈值β_θ时，故障状态标志F为true，对应为发生故障状态。预设判定阈值β_θ可根据实际需求进行选取。

本实施例中，步骤2)中定位故障传感器具体可采用如下几种方式：

①测量值大小关系定位方式

该类定位方式具体当诊断到存在输出电压传感器发生故障时，根据获取到的三相输出电压测量信号的值之间的大小关系定位得到故障传感器。本实施例三相输出电压测量值具体取三相输出电压测量信号的有效值。由于正常工况时，三个输出电压传感器的三相输出电压测量值的频率与幅值相等，该类定位方式即基于三个输出电压传感器的电压测量值上述特性定位具体的故障传感器。

该类定位方式中，根据获取到的三相输出电压测量信号的值之间的大小关系定位得到故障传感器的具体步骤包括：

2.21)预先由输出电压传感器的电压测量信号的值U与预设电压值U^*之间的差值，建立故障定位指标U_R，且U_R＝|U-U^*|；

2.22)分别由步骤1)获取到的三相输出电压测量值，计算各输出电压传感器对应的故障定位指标U_R；

2.23)判断是否存在目标输出电压传感器所对应的目标故障定位指标大于预设判定阈值β_U、且目标故障定位指标大于任意一个处于正常工况的输出电压传感器所对应的故障定位指标，如果是，则定位目标输出电压传感器为故障传感器。

本实施例上述定位方式中，计算故障定位指标U_R时，电压测量信号的值U具体取有效值，当然电压测量信号的值U还可以取最大值、最小值以及峰峰值等。设U_ab、U_bc、U_ca分别为三个输出电压传感器测量信号u_ab、u_bc和u_ca的有效值，由预设判定阈值β_U表征电压测量信号的值U与预设电压值U^*之间的正常误差门槛，由电压测量信号的值U与预设电压值U^*之差的绝对值定义故障定位指标U_R1、U_R2、U_R3，如式(6)～(8)所示。

U_R1＝|U_ab-U^*| (6)

U_R2＝|U_bc-U^*| (7)

U_R3＝|U_ca-U^*| (8)

正常工况下，U_ab、U_bc、U_ca与U^*相差不大，且小于预设阈值β_U；当存在某个电压传感器发生故障时，其对应的故障定位指标(U_R1、U_R2或U_R3)将显著增大，且增大到大于预设判定阈值β_U。本实施例上述故障定位方式，基于电压传感器发生故障时，电压测量值将偏离正常工况的测量值特性定位得到故障传感器，实现方式简单，且故障定位的精度以及效率高。

本实施例具体如表1所示建立辅助变流器输出电压传感器故障定位的规则，F_ab、F_bc以及F_ca对应为三个目标输出电压传感器的故障状态标志，其中：

规则1对应为：当诊断到存在传感器发生故障、AB相线电压有效值预设判定阈值β_U、故障定位指标U_R1大于U_R2/U_R3(U_R2或U_R3)三个条件同时成立时，判定为AB相线电压对应的传感器发生故障；

规则2对应为：当诊断到存在传感器发生故障、BC相线电压有效值大于预设判定阈值β_U、故障定位指标U_R2大于U_R1/U_R3(U_R1或U_R3)三个条件同时成立时，判定为BC相线电压对应的传感器发生故障；

规则3对应为：当诊断到存在传感器发生故障、CA相线电压有效值大于预设判定阈值β_U、故障定位指标U_R3大于U_R1/U_R2(U_R1或U_R2)三个条件同时成立时，判定为CA相线电压对应的传感器发生故障。

表1：辅变电压传感器故障定位规则表。

②测量值相位差关系定位方式

该类定位方式具体根据获取到的三相输出电压测量信号之间的相位差关系定位得到故障传感器。由于正常工况时，三个输出电压传感器的三相输出电压测量值的相位两两相差120°，该类定位方式即基于上述相位差特性定位具体的故障传感器。

③综合定位方式

该类定位方式具体综合获取到的三相输出电压测量信号的值之间大小关系与相位差关系定位得到故障传感器，本实施例三相输出电压测量信号的值具体取有效值。即由三相输出电压测量信号的值之间大小关系、相位差关系是否均满足正常状态下关系特性综合判定得到具体的故障传感器，以进一步提高故障定位精度。

本实施例辅助变流器输出电压传感器容错控制方法，步骤包括：

采用上述故障诊断方法，对三个目标输出电压传感器进行故障诊断；

当诊断到存在输出电压传感器发生故障时，根据辅助变流器三相输出电压之间的关系，以及处于正常工况的输出电压传感器的电压测量信号，估计故障传感器对应相电压的电压值。

本实施例基于三相输出电压测量信号之间的关系，结合故障诊断结果，将故障传感器隔离以及由正常工况的电压测量信号估计故障传感器对应相电压的电压值，作为故障传感器采集的虚拟电压瞬时值，实现容错估计，从而达到容错控制功能，使得在传感器发生故障时，仍然能够基于估计电压值实现辅助变流器的调节控制，大大提高了系统的可用性。

本实施例中，故障传感器对应相电压的电压值，具体由处于正常工况的输出电压传感器的电压测量信号的值按下式估计得到；

U′＝0-U₁-U₂；

其中，U′为估计得到的故障传感器对应相电压的电压值，U₁、U₂分别为处于正常工况的两个输出电压传感器的电压测量信号的值，具体U₁、U₂取有效值。

如图3所示，本实施例具体读取故障诊断标志F_ab、F_bc、F_ca，以及三个输出电压传感器测量值u_ab、u_bc和u_ca，若F_ab＝True，即AB相线电压对应的传感器发生故障，则由u_ab′＝0-u_bc-u_ca估计AB相线电压的电压值u_ab′，u_bc、u_ca的电压值直接作为BC相、CA相线电压的电压值输出；若F_bc＝True，即BC相线电压对应的传感器发生故障，则由u_bc′＝0-u_ab-u_ca估计AB相线电压的电压值u_bc′，u_ab、u_ca的电压值直接作为AB相、CA相线电压的电压值；F_ca＝True，即CA相线电压对应的传感器发生故障，则由u_ca′＝0-u_ab-u_bc估计CA相线电压的电压值u_ca′，u_ab、u_bc的电压值直接作为AB相、BC相线电压的电压值；若F_ab＝True、F_bc＝True且F_ca＝True，即三个输出电压传感器均未发生故障，则直接由u_ab、u_bc和u_ca作为三相线电压值输出，完成容错控制。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，不同在于，诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：计算指定个时刻三相输出电压测量值之和的均值，并判断是否大于预设均值阈值，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障。三相输出电压测量信号的值之和的均值具体按式(1)计算得到。基于辅助变流器三相输出电压之和为0的特性，结合三相输出电压之和的均值在正常工况、故障工况下的变化特性，通过均值超限能够实现故障状态诊断，实现方式较实施例1更为简单。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，不同在于，诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：计算指定个时刻三相输出电压测量值之和相对于标称均值之间的方差，并判断是否大于预设方差阈值，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障，标称均值为正常工况下三相输出电压测量值之和的均值，方差具体按式(2)计算得到。基于辅助变流器三相输出电压之和为0的特性，结合三相输出电压之和的方差在正常工况、故障工况下的变化特性，通过方差超限能够实现故障状态诊断，实现方式较实施例1更为简单、诊断精度较实施例2更高。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，步骤包括：

1)实时获取与机车辅助变流器连接的三个目标输出电压传感器的三相输出电压测量信号；

2)根据辅助变流器三相输出电压之间的关系，以及所述步骤1)获取到的三相输出电压测量信号，诊断是否存在输出电压传感器发生故障、以及发生故障时定位故障传感器；

所述步骤2)中，具体分别计算指定个时刻所述三相输出电压测量信号的值之和，得到对应各时刻的三相电压测量值之和，并根据计算到的各时刻的三相输出电压测量值之和的状态，诊断是否存在输出电压传感器发生故障。

2.根据权利要求1所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和的均值，并判断是否大于预设均值阈值，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障。

3.根据权利要求1所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和相对于标称均值之间的方差，并判断是否大于预设方差阈值，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障，所述标称均值为正常工况下所述三相输出电压测量值之和的均值。

4.根据权利要求1所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述诊断是否存在输出电压传感器发生故障的具体步骤为：基于辅助变流器三相输出电压之和为零，对各时刻所述三相输出电压测量值之和，通过基于均值、方差变化特性的修正Bayes分类算法诊断得到是否存在输出电压传感器发生故障。

5.根据权利要求4所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述通过修正的Bayes分类算法诊断的具体步骤为：

2.11)计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和的均值，得到测量均值μ_θ(k)，所述测量均值μ_θ(k)的计算表达式为：

其中，N₁为指定的时刻数，θ(k-j)为k-j时刻所对应的三相输出电压测量值之和；

计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和相对于标称均值之间的方差，得到标称测量方差所述标称均值为正常工况下三相输出电压测量值之和的均值，所述标称测量方差的计算表达式为：

其中，θ⁰为标称均值，且θ⁰＝0；

以及计算指定个时刻所述三相输出电压测量值之和相对于所述测量均值μ_θ(k)之间的方差，得到测量方差所述测量方差的计算表达式为：

2.12)根据所述步骤2.11)计算得到的测量均值μ_θ(k)、标称测量方差以及测量方差计算预先建立的故障诊断指标，判断计算得到的所述故障诊断指标是否大于预设判定阈值β_θ，如果是，则诊断存在输出电压传感器发生故障。

6.根据权利要求5所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述故障诊断指标具体按下式建立得到；

其中，d_θ(k)为故障诊断指标，为标称方差，所述标称方差为正常工况时由测量噪声以及电压谐波引起的方差。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2)中定位故障传感器的具体步骤为：当诊断到存在输出电压传感器发生故障时，根据获取到的三相输出电压测量信号的值之间的大小关系定位得到故障传感器，或根据获取到的三相输出电压测量信号之间的相位差关系定位得到故障传感器，或综合获取到的三相输出电压测量信号的值之间大小关系与相位差关系定位得到故障传感器。

8.根据权利要求7所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述根据获取到的三相输出电压测量信号的值之间的大小关系定位得到故障传感器的具体步骤包括：

2.21)预先由输出电压传感器的电压测量信号的值U与预设电压值U^*之间的差值，建立故障定位指标U_R，且U_R＝|U-U^*|；

2.22)分别由所述步骤1)获取到的三相输出电压测量信号的值，计算各输出电压传感器对应的故障定位指标U_R；

2.23)判断是否存在目标输出电压传感器所对应的目标故障定位指标大于预设判定阈值β_U、且所述目标故障定位指标大于任意一个处于正常工况的输出电压传感器所对应的故障定位指标，如果是，则定位目标输出电压传感器为故障传感器。

9.根据权利要求8所述的辅助变流器输出电压传感器故障诊断方法，其特征在于，所述计算故障定位指标U_R时，所述电压测量信号的值U具体取有效值、最大值、最小值以及峰峰值中的一种。

10.一种辅助变流器输出电压传感器容错控制方法，其特征在于，步骤包括：

采用权利要求1～9中任意一项所述的故障诊断方法，对三个目标输出电压传感器进行故障诊断；

当诊断到存在输出电压传感器发生故障时，根据辅助变流器三相输出电压之间的关系，以及处于正常工况的输出电压传感器的电压测量信号，估计故障传感器对应相电压的电压值以用于执行辅助变流器输出电压控制调节。

11.根据权利要求10所述的容错控制方法，其特征在于，所述故障传感器对应相电压的电压值，具体由处于正常工况的输出电压传感器的电压测量值按下式估计得到；

U′＝0-U₁-U₂；

其中，U′为估计得到的故障传感器对应相电压的电压值，U₁、U₂分别为处于正常工况的两个输出电压传感器的电压测量信号的值。