CN107064738A - 电力电子系统故障检测方法及装置 - Google Patents

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CN107064738A CN201710194833.XA CN201710194833A CN107064738A CN 107064738 A CN107064738 A CN 107064738A CN 201710194833 A CN201710194833 A CN 201710194833A CN 107064738 A CN107064738 A CN 107064738A
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Abstract

一种电力电子系统故障检测方法及装置，其中，所述方法包括：获取电力电子系统的换流器侧的电信号；对电信号进行至少一次分解得到分解后的信号；判断分解后的信号中是否存在模极大值；如果分解后的信号中存在模极大值，则提取电信号的特征值能量信号；根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况。由此，实现了实时地更准确地确定电力电子系统是否存在故障。

Description

电力电子系统故障检测方法及装置
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种电力电子系统故障检测方法及装置。
背景技术
传统应用于电力系统中的电力电子设备，因其调节方式和自身结构的特殊性导致在传输线路发生故障时，极易使其控制失衡造成停电事故。例如，直流线路的故障电流具有上升速度快、峰值大的特点，极易损坏换流器件和设备绝缘，且输电系统无法通过自身调节实现故障自清除。因此，对交、直流输电线路故障处理和保护提出了更高要求。对于交流线路产生的单线接地、双相短路等故障，不仅需要一种快速准确的方法对故障进行检测，也需要相应措施对发生的故障类型加以识别区分，并对处理结果进行进一步甄别判断，以减少故障对换流器件、输电线路和系统的损害。
基于柔性直流输电线路的故障特征，可分为交流故障和直流故障两大类。其中交流故障包括：单线接地、两线短路、三线接地等。直流故障包括：断线故障、单极接地故障和双极短路故障等。如何从换流器侧识别区分此类故障，根据故障波形的暂升、暂降中断等判断定位，检测预警成为当下关注的重点。
目前，已知信号检测方法，如快速傅里叶变换、小波变换、人工神经网络、模糊逻辑等，通常离线仿真模式(例如MATLAB、EMTDC、PSCAD等)进行电信号的谐波、间谐波、电压暂升、暂降、中断等的识别与分类。相对于一个完整的输电系统，因其传输距离及电力电子元器件的复杂性与多样性，尚不能完全、有效、实时的检测各类故障引起的电能质量问题。
因此，如何实时地更准确地确定电力电子系统是否存在故障成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于如何实时地更准确地确定电力电子系统是否存在故障。
为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种电力电子系统故障检测方法，包括：
获取电力电子系统的换流器侧的电信号；对电信号进行至少一次分解得到分解后的信号；判断分解后的信号中是否存在模极大值；如果分解后的信号中存在模极大值，则提取电信号的特征值能量信号；根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况。
可选地，如果分解后的信号中不存在模极大值，则确定电力电子系统的电信号为稳态信号。
可选地，换流器侧的电信号包括电流信号；根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况包括：根据特征值能量信号提取电流信号的前波峰；判断电流信号的前波峰是否在预设波峰范围内；如果电流信号的前波峰在预设波峰范围内，则确定电力电子系统无故障。
可选地，如果电流信号的前波峰不在预设波峰范围，则还包括：根据特征值能量信号提取能量最大值；判断能量最大值是否大于或等于预设能量值；如果能量最大值小于预设能量值，则确定电力电子系统无故障。
可选地，如果能量最大值大于或等于预设能量值，则还包括：根据特征值能量信号提取电流信号的后波峰；判断电流信号的前波峰是否大于或等于预设倍数的电流信号的后波峰；如果电流信号的前波峰小于预设倍数的电流信号的后波峰，则确定电力电子系统无故障。
可选地，如果电流信号的前波峰大于或等于预设倍数的电流信号的后波峰，则还包括：判断电流信号的前波峰与电流信号的后波峰的差值是否大于或等于预设倍数的电流信号的前波峰和电流信号的后波峰的最大值；如果电流信号的前波峰与电流信号的后波峰的差值小于预设倍数的电流信号的前波峰和电流信号的后波峰的最大值，则确定电力电子系统无故障。
可选地，如果电流信号的前波峰与电流信号的后波峰的差值大于或等于预设倍数的电流信号的前波峰和电流信号的后波峰的最大值，则确定电力电子系统有故障。
根据第二方面，本发明实施例公开了一种电力电子系统故障检测装置，包括：
信号获取模块，用于获取电力电子系统的换流器侧的电信号；信号分解模块，用于对电信号进行至少一次分解得到分解后的信号；极大值判断模块，用于判断分解后的信号中是否存在模极大值；能量提取模块，用于如果极大值判断模块判断分解后的信号中存在模极大值，则提取电信号的特征值能量信号；故障确定模块，用于根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况。
可选地，换流器侧的电信号包括电流信号；故障确定模块包括：
第一提取单元，用于根据特征值能量信号提取电流信号的前波峰；第一判断单元，判断电流信号的前波峰是否在预设波峰范围内；第一确定单元，用于如果第一判断单元判断电流信号的前波峰在预设波峰范围内，则确定电力电子系统无故障。
可选地，还包括：第二提取单元，用于根据特征值能量信号提取能量最大值；第二判断单元，用于判断能量最大值是否大于或等于预设能量值；第二确定单元，用于如果第二判断单元判断能量最大值小于预设能量值，则确定电力电子系统无故障。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供的电力电子系统故障检测方法及装置，由于获取电力电子系统的换流器侧的电信号，从而能够在线获取得到用于检测的电信号，而后，对电信号进行至少一次分解得到分解后的信号，判断分解后的信号中是否存在模极大值，可以区分出稳态信号和故障信号，如果分解后的信号中存在模极大值，则根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况，由此，实现了实时地更准确地确定电力电子系统是否存在故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种电力电子系统故障检测方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中离散信号的Mallat算法分解过程及信号频谱的一种示意图；
图3为本发明实施例中一种电力电子系统故障检测装置的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
为了实时地更准确地确定电力电子系统是否存在故障，本实施例公开了一种电力电子系统故障检测方法，请参考图1，为该电力电子系统故障检测方法流程图，该电力电子系统故障检测方法包括：
步骤S101，获取电力电子系统的换流器侧的电信号。在具体实施例中，可以通过数据采集装置采集换流器侧的电信号，而后经过模数转换，从而获取得到电力电子系统的换流器侧的电信号。例如，可以通过FPGA进行采样，采样率可以设置成例如64kHz，输入信号增益例如为0dB。
步骤S102，对电信号进行至少一次分解得到分解后的信号。在具体实施例中，经数据采集装置采集的按时信号，输送至小波变换滤波器组中，其中，应用在信号消噪与处理等领域的离散小波变换其原理是将连续小波变换中的尺度参数和平移参数离散化后得出，实现算法多为Mallat算法。根据多分辨分析理论，尺度函数Φ(t)的二尺度方程和小波函数Ψ(t)的二尺度方程满足式(1)和式(2)：
其构造过程实际为低通、高通滤波器的设计。将输入采集后信号经过高通滤波器系数g(k)与低通滤波器系数h(k)，即可实现对信号的分解。
滤波器组的基本思想是将采集信号通过一个低通滤波器(LP)和一个高通滤波器(HP)进行平滑和细节分解得出其概貌信号与细节信号，即求出第一层小波变换。然后对第一层变换后的低频部分继续通过高、低滤波器进行分解。一般地，依据所要检测的突变信号频率的大小，将信号的基频位于最低频带的中心处，选取适当分解层数。
各层高、低通滤波器系数G(ω)、H(ω)是一样的，因为滤波器是根据归一频率来设计的。且归一频率满足：归一频率＝真实频率×采样间隔，即各级滤波器的一致性原则。第一层滤波器H(ω)的真实频带是0～π/2T_s(T_s是输入的采样间隔)，其归一频率则是0～π/2。第二层H(ω)的真实频带是0～π/4T_s(二抽取后2T_s是输入的采样间隔)，但是归一频率也是0～π/2。根据得到的第一层和第二层高频系数确定突变点的位置，从而判断VSC-HVDC系统故障类型及产生原因等。请参考图2，示意了离散信号的Mallat算法分解过程及信号频谱。采用Daubechies滤波器中的DB5小波对突变信号进行分析，其高频分解系数在故障处具有模极大值。DB5系数如下式(3)、(4)所示：
Lo_D＝[1,-3,-2,20,-8,-62,35,185,155,41] (3)
Hi_D＝[-41,155,-185,35,62,-8,-20,-2,3,1] (4)
需要说明的是，在具体进行至少一次分解的操作中，为检测和提取电能质量故障信号，必须确定合理的分解层数并正确划分信号的频带。频带划分的原则如下：尽量使信号的基频ff位于最低子频带的中心，以限制基频分量对其它子频带的影响。故障信号的采样频率为fS时，Mallat算法的实际频带划分数目Pz可由公式(5)向最近的整数取整获得：
式中，P为理论频带划分数目；最高子频带的中心频率；本实施例中，电能质量信号的基频为50Hz，采样频率为8kHz(AD73360采集频率)。由式(5)求得的实际子频带数目Pz＝6，即应对信号进行例如5层多分辨分析，因此其频带范围依次为0～100Hz、100～200Hz、200～400Hz、400～800Hz、800～1600Hz和1600～3200Hz。当系统频率在50Hz左右波动时，基频会落在最低子频带0～100Hz的中心附近。
步骤S103，判断分解后的信号中是否存在模极大值。在具体实施例中，可以经过若干次信号分解，本实施例中，经过第K层分解后的信号，其中K为正整数。如果分解后的信号中不存在模极大值，则确定电力电子系统的电信号为稳态信号，可以送入FIFO缓存后进行FFT谐波运算。如果分解后的信号中存在模极大值，则执行步骤S104。
需要说明的是，在FFT进行谐波运算详细过程说明如下：
电信号经FFT处理后的频谱经平顶窗系数进行系数补偿，旨在讨论电信号的幅度特性(M)的补偿问题，从而防止频谱泄露。
譬如，N个采样点(采样点为2的幂次方形式方便计算)经基-4FFT之后，可得到N个频域结果。设定电信号峰值若为A，FIFO采样频率为Fs＝2.048kHz，电信号频率F＝50Hz。FFT的结果为复数(a+bi)，频率点的模值(An)就是该频率值下的幅度特性。其模值计算公式为式(6)，相角即为该信号在该点的相位(Pn)如式(7)所示：
其幅度特性与信号峰值之间满足公式(8)：
某点n所表示的频率为公式(9)：
上式可以看出，Fn所能分辨到的频率为Fs/N(本实验频率分辨率为1Hz)。许多窗函数(矩形窗等)应用时域乘积来处理频谱泄露问题，本实施例应用矩形窗对电信号进行截取经FFT变换后应用平顶窗多项式系数乘以X(m)。其中X(m)为该信号经FFT变换后的最大幅值，m为为频域系数。由公式(10)可得经平顶窗补偿后频谱Xft(m)：
选取SFT3F系数(平顶窗函数)如下：h0＝0.26526，h1＝0.5，h2＝0.23474。系数经归一化、二进制转换后如式(11)所示：
为降低FPGA计算复杂度，将公式(12)带入公式(10)
c＝X(m)
p＝X(m-1)+X(m+1)
q＝X(m-2)+X(m+2)
r＝q-p (12)
其中X(m±1)、X(m±2)为X(m)相邻频点。化简后得公式(13)
由公式(8)得，幅度特性与信号峰值之间满足公式(14)，最终得到电信号幅值及频率：
步骤S104，提取电信号的特征值能量信号。本实施例中，可以采用S-熵方法进行故障信号的特征值能量信号的提取，具体地，采用式(15)进行故障信号的特征值能量信号的提取。
步骤S105，根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况。具体地，针对式(15)，将细节信号第j层的第k个节点信号经仿真后，通过与预置阈值比较大小来区分信号种类。
在具体实施例中，换流器侧的电信号包括电流信号，在执行步骤S105的操作中，根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况包括：根据特征值能量信号提取电流信号的前波峰Ipre；判断电流信号的前波峰Ipre是否在预设波峰范围内；如果电流信号的前波峰Ipre在预设波峰范围内，则确定电力电子系统无故障。本实施例中，将每周期电流信号前波峰Ipre和后波峰IPOS提取作比较，如果电流信号的前波峰Ipre在预设波峰范围内，则确定电力电子系统无故障，具体地，预设范围可以是Ipre≈0，需要说明的是，具体的误差大小可以根据先验知识或者实际实验数据来确定。
在可选的实施例中，如果电流信号的前波峰Ipre不在预设波峰范围，则还包括：根据特征值能量信号提取能量最大值Emax；判断能量最大值Emax是否大于或等于预设能量值；如果能量最大值Emax小于预设能量值，则确定电力电子系统无故障。本实施例中，可以经过S-熵特征信号的能量提取最大值Emax，如果Emax≤E*，则无故障发生，其中，E*为小波系数一个故障判别阈值，可以根据先验知识进行确定。
在可选的实施例中，如果能量最大值Emax大于或等于预设能量值，则还包括：根据特征值能量信号提取电流信号的后波峰Ipos；判断电流信号的前波峰Ipre是否大于或等于预设倍数的电流信号的后波峰Ipos；如果电流信号的前波峰Ipre小于预设倍数的电流信号的后波峰Ipos，则确定电力电子系统无故障。本实施例中，预设倍数可以是例如0.2，当然，在其它实施例中，也可以根据经验确定为其它倍数。
在可选的实施例中，如果电流信号的前波峰Ipre大于或等于预设倍数的电流信号的后波峰Ipos，则还包括：判断电流信号的前波峰Ipre与电流信号的后波峰Ipos的差值是否大于或等于预设倍数的电流信号的前波峰Ipre和电流信号的后波峰Ipos的最大值；如果电流信号的前波峰Ipre与电流信号的后波峰Ipos的差值小于预设倍数的电流信号的前波峰Ipre和电流信号的后波峰Ipos的最大值，则确定电力电子系统无故障。
在可选的实施例中，如果电流信号的前波峰Ipre与电流信号的后波峰Ipos的差值大于或等于预设倍数的电流信号的前波峰Ipre和电流信号的后波峰Ipos的最大值，则确定电力电子系统有故障。本实施例中，预设倍数可以是例如0.2。在具体实施例中，当确定电力电子系统有故障时，可以进行熵特征提取，通过熵特征进行故障分类。
本实施例还公开了一种电力电子系统故障检测装置，请参考图3，为该电力电子系统故障检测装置结构示意图，该电力电子系统故障检测装置包括：信号获取模块301、信号分解模块302、极大值判断模块303、能量提取模块304和故障确定模块305，其中：
信号获取模块301用于获取电力电子系统的换流器侧的电信号；信号分解模块302用于对电信号进行至少一次分解得到分解后的信号；极大值判断模块303用于判断分解后的信号中是否存在模极大值；能量提取模块304用于如果极大值判断模块判断分解后的信号中存在模极大值，则提取电信号的特征值能量信号；故障确定模块305用于根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况。
在可选的实施例中，换流器侧的电信号包括电流信号；故障确定模块包括：第一提取单元，用于根据特征值能量信号提取电流信号的前波峰Ipre；第一判断单元，判断电流信号的前波峰Ipre是否在预设波峰范围内；第一确定单元，用于如果第一判断单元判断电流信号的前波峰Ipre在预设波峰范围内，则确定电力电子系统无故障。
在可选的实施例中，还包括：第二提取单元，用于根据特征值能量信号提取能量最大值Emax；第二判断单元，用于判断能量最大值Emax是否大于或等于预设能量值；第二确定单元，用于如果第二判断单元判断能量最大值Emax小于预设能量值，则确定电力电子系统无故障。
本发明实施例提供的电力电子系统故障检测方法及装置，由于获取电力电子系统的换流器侧的电信号，从而能够在线获取得到用于检测的电信号，而后，对电信号进行至少一次分解得到分解后的信号，判断分解后的信号中是否存在模极大值，可以区分出稳态信号和故障信号，如果分解后的信号中存在模极大值，则根据特征值能量信号确定电力电子系统的故障状况，由此，实现了实时地更准确地确定电力电子系统是否存在故障。
此外，本实施例的故障检测方法中，通过对原始的电信号进行采样，后经滤波器组分割频域进行处理，得模极大值判决稳态信号与故障信号；对于稳态信号采用平顶窗多项式系数补偿频谱泄露；而故障信号中的模极大值点处可作为故障发生的起止点，进而以时间差来判决故障发生。本发明根据设定的故障判别方法，以频域计算为主，时域计算作为参考的方法，在进行S-熵扰动信号能量特征提取时，可以在频域计算结果不准的结果下，通过时域计算得到的时间差进行结果补偿，保证算法尽可能的精准性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电力电子系统故障检测方法，其特征在于，包括：
获取电力电子系统的换流器侧的电信号；
对所述电信号进行至少一次分解得到分解后的信号；
判断所述分解后的信号中是否存在模极大值；
如果所述分解后的信号中存在模极大值，则提取所述电信号的特征值能量信号；
根据所述特征值能量信号确定所述电力电子系统的故障状况。
2.如权利要求1所述的电力电子系统故障检测方法，其特征在于，如果所述分解后的信号中不存在模极大值，则确定所述电力电子系统的电信号为稳态信号。
3.如权利要求1或2所述的电力电子系统故障检测方法，其特征在于，所述换流器侧的电信号包括电流信号；所述根据所述特征值能量信号确定所述电力电子系统的故障状况包括：
根据所述特征值能量信号提取所述电流信号的前波峰(Ipre)；
判断所述电流信号的前波峰(Ipre)是否在预设波峰范围内；
如果所述电流信号的前波峰(Ipre)在预设波峰范围内，则确定所述电力电子系统无故障。
4.如权利要求3所述的电力电子系统故障检测方法，其特征在于，如果所述电流信号的前波峰(Ipre)不在预设波峰范围，则还包括：
根据所述特征值能量信号提取能量最大值(Emax)；
判断所述能量最大值(Emax)是否大于或等于预设能量值；
如果所述能量最大值(Emax)小于预设能量值，则确定所述电力电子系统无故障。
5.如权利要求4所述的电力电子系统故障检测方法，其特征在于，如果所述能量最大值(Emax)大于或等于预设能量值，则还包括：
根据所述特征值能量信号提取所述电流信号的后波峰(Ipos)；
判断所述电流信号的前波峰(Ipre)是否大于或等于预设倍数的所述电流信号的后波峰(Ipos)；
如果所述电流信号的前波峰(Ipre)小于预设倍数的所述电流信号的后波峰(Ipos)，则确定所述电力电子系统无故障。
6.如权利要求5所述的电力电子系统故障检测方法，其特征在于，如果所述电流信号的前波峰(Ipre)大于或等于预设倍数的所述电流信号的后波峰(Ipos)，则还包括：
判断所述电流信号的前波峰(Ipre)与所述电流信号的后波峰(Ipos)的差值是否大于或等于预设倍数的所述电流信号的前波峰(Ipre)和所述电流信号的后波峰(Ipos)的最大值；
如果所述电流信号的前波峰(Ipre)与所述电流信号的后波峰(Ipos)的差值小于预设倍数的所述电流信号的前波峰(Ipre)和所述电流信号的后波峰(Ipos)的最大值，则确定所述电力电子系统无故障。
7.如权利要求6所述的电力电子系统故障检测方法，其特征在于，如果所述电流信号的前波峰(Ipre)与所述电流信号的后波峰(Ipos)的差值大于或等于预设倍数的所述电流信号的前波峰(Ipre)和所述电流信号的后波峰(Ipos)的最大值，则确定所述电力电子系统有故障。
8.一种电力电子系统故障检测装置，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于获取电力电子系统的换流器侧的电信号；
信号分解模块，用于对所述电信号进行至少一次分解得到分解后的信号；
极大值判断模块，用于判断所述分解后的信号中是否存在模极大值；
能量提取模块，用于如果所述极大值判断模块判断所述分解后的信号中存在模极大值，则提取所述电信号的特征值能量信号；
故障确定模块，用于根据所述特征值能量信号确定所述电力电子系统的故障状况。
9.如权利要求8所述的电力电子系统故障检测装置，其特征在于，所述换流器侧的电信号包括电流信号；所述故障确定模块包括：
第一提取单元，用于根据所述特征值能量信号提取所述电流信号的前波峰(Ipre)；
第一判断单元，判断所述电流信号的前波峰(Ipre)是否在预设波峰范围内；
第一确定单元，用于如果所述第一判断单元判断所述电流信号的前波峰(Ipre)在预设波峰范围内，则确定所述电力电子系统无故障。
10.如权利要求9所述的电力电子系统故障检测装置，其特征在于，还包括：
第二提取单元，用于根据所述特征值能量信号提取能量最大值(Emax)；
第二判断单元，用于判断所述能量最大值(Emax)是否大于或等于预设能量值；
第二确定单元，用于如果所述第二判断单元判断所述能量最大值(Emax)小于预设能量值，则确定所述电力电子系统无故障。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102636740A (zh) * 2012-04-18 2012-08-15 南京航空航天大学 一种基于frm-rvm的电力电子电路故障预测方法
CN103018629A (zh) * 2012-11-23 2013-04-03 广东电网公司电力科学研究院 一种基于马拉算法的电力系统故障录波数据分析方法
CN105095566A (zh) * 2015-06-29 2015-11-25 南京航空航天大学 一种基于小波分析和svm的逆变器故障诊断方法
CN105866627A (zh) * 2016-04-08 2016-08-17 国网福建省电力有限公司 一种适用于电力电子系统的故障信号检测方法
CN106019173A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 国网福建省电力有限公司 一种应用于电压源换流器的实时故障检测方法
WO2017036112A1 (zh) * 2015-08-31 2017-03-09 上海正泰电源系统有限公司 一种直流故障电弧检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102636740A (zh) * 2012-04-18 2012-08-15 南京航空航天大学 一种基于frm-rvm的电力电子电路故障预测方法
CN103018629A (zh) * 2012-11-23 2013-04-03 广东电网公司电力科学研究院 一种基于马拉算法的电力系统故障录波数据分析方法
CN105095566A (zh) * 2015-06-29 2015-11-25 南京航空航天大学 一种基于小波分析和svm的逆变器故障诊断方法
WO2017036112A1 (zh) * 2015-08-31 2017-03-09 上海正泰电源系统有限公司 一种直流故障电弧检测方法
CN105866627A (zh) * 2016-04-08 2016-08-17 国网福建省电力有限公司 一种适用于电力电子系统的故障信号检测方法
CN106019173A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 国网福建省电力有限公司 一种应用于电压源换流器的实时故障检测方法

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