风电并网变流器故障特征提取及诊断技术研究

基本信息
批准号:61374135
项目类别:面上项目
资助金额:81.00
负责人:柴毅
学科分类:
依托单位:重庆大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:尹宏鹏,张可,屈剑锋,孙健,王坤朋,朱智勤,杨志敏,罗翼
关键词:
证据融合半监督学习时频特征故障诊断并网变流器
结项摘要

It is a great challenge of diagnose the fault of grid-connected inverter in wind power generation systems. It because that the fault signal interaction and high voltage interference have great effect to weak fault signal detection. In this project, a weak signal detection method is employed to improve the weak signal detection performance under strong noise background. A novel method of the precise representation of fault time-frequency domain features is explored. This method could satisfy the requirement of the weak and potential fault feature extraction, fault source recognition and fault localization. Premeasure and integrated method based blind source separation is employed, the signal is separated into multiple components. Using the structured noise analysis modeling and sparse signal reconstructing method, the weak and potential fault signal from noise background is extracted. Using the extracted or separated signal to time-frequency space take the spectrum rotation transformation, the fault signal feature evaluation law from the time domain to frequency domain is analyzed. The fault feature is represented completely. Based on the fault information distribution manifold hypothesis, using the semi-supervised machine learning method taking the advantage of the massive unlabeled information to mining the unknown fault pattern then get the precise fault classify model. Finally, the grid-connected inverter fault is recognized and located.

本项目针对风力发电中并网变流器故障信号相互影响及强电干扰对微弱故障信号的影响,使得故障难以检测的问题,以提高强噪声背景下信号检测能力为切入点,探索故障信号的时频域特征的精细刻画方法,使之满足变流器微弱/潜在故障征兆的提取和故障源识别、定位的需求。通过基于预测度和集成学的盲源分离等方法,将信号分离成多个成分,并采用结构化噪声分析建模与稀疏信号重构的方式,提取出被噪声淹没的微弱/潜在故障信号;对分离或提取得到的信号,在时频域空间进行频谱旋转变换,分析故障信号从时域到频域的特征演变规律,更为完整地实现故障特征信息的描述;基于故障信息分布的流形假设,利用半监督机器学习方法,充分利用大量的未标注信息,挖掘未认知的故障模式,获取精确的故障分类模型;并基于证据理论对冗余信息和互补信息进行融合,解决故障诊断决策中系统检测信号量测的不确定性及故障征兆的不确定性,实现对变流器故障的识别和定位。

项目摘要

风电并网变流器中电力电子元件故障,直接影响风电系统风能转换与运行安全。本项目针对并网变流器故障征兆微小、故障种类繁多等问题展开了研究。首先对国内外并网变流器故障诊断研究现状进行了总结,利用Matlab等仿真软件,对并网变流器故障进行建模分析。结合现状总结以及定性分析结果,提出稀疏信号重构、线性正则变换等更精细的时频分析算法,实现并网变流器电信号微小特征提取。针对现有并网变流器故障库的不完备问题,结合电压电流等电信号的周期性,提出将迭代学习良好的模型逼近能力用于挖掘未标记的故障模式。针对并网变流器故障种类繁多且复杂的特点,将改进的聚类分析等智能算法用于并网变流器复合故障识别与定位。此外,为验证所提算法的有效性,搭建了风电并网变流器故障模拟实验平台。该验证平台具有并网控制、故障注入、多通道高速数据采集等功能,为研究并网变流器实际运行中的故障特性发挥了重要作用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
2

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
3

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022
4

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019
5

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

DOI:10.3724/sp.j.1089.2022.19009
发表时间:2022

柴毅的其他基金

相似国自然基金

1

光伏并网三电平逆变器早期故障特征提取与诊断方法研究

批准号:61803140
批准年份:2018
负责人:许水清
学科分类:F0301
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
2

中压三电平永磁全功率风电变流器多目标优化及双模式并网控制研究

批准号:51677049
批准年份:2016
负责人:张兴
学科分类:E0706
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
3

大型风电装备故障机理分析与诊断

批准号:51335006
批准年份:2013
负责人:褚福磊
学科分类:E0503
资助金额:320.00
项目类别:重点项目
4

电网故障下Z源逆变器直驱永磁风电系统的并网控制

批准号:51377050
批准年份:2013
负责人:黄守道
学科分类:E0706
资助金额:80.00
项目类别:面上项目