基于数据驱动的牵引逆变器电压传感器间歇性故障诊断方法

由于间歇性故障具有随机性与不可预测性,传统的故障诊断方法难以适用于间歇性故障的诊断。为了提高牵引逆变系统的可靠性,文中提出一种针对直流侧电压传感器间歇性故障的智能诊断方法。首先,结合非线性自回归动态网络结构与极限学习机快速挖掘历史数据与异步电机定子电流之间的非线性映射关系,得到牵引电机定子电流预测器;随后,设计滑动时间窗口构建电流残差,检测间歇性故障的出现与消失时间,以此获取表征间歇性故障严重程度的评价指标。所提方法基于快速控制原型实验平台完成实验验证,结果表明,电流预测器对负载突变、速度突变等动态工况具有良好鲁棒性,提出的诊断方法可分别在0.65、0.9 ms内完成间歇性故障出现时间与消失时间的检测,且可准确辨识传感器间歇性故障的早期、中期、晚期阶段,实现了传感器间歇性故障严重程度的评价。

基于综合负序分量的变压器转换性故障识别系统

针对目前提出的变压器故障识别系统对数据的分类能力较差,无法考虑样本状态,造成故障识别准确率较低的问题,引入综合负序分量,设计了变压器转换性故障识别系统。选择TMS320F2812核心处理器处理得到变压器转换性故障信号,由无源晶体配合DSP完成时钟模块设计,利用RC60000T-J加速度传感器,并配合信号调理器实现转换性故障信号采集。分析转换性故障信号的负序分量,确定初始饱和点,比较变压器转换性故障识别与饱和阈值,判断是否需要启用差动保护解除闭锁,完成故障识别。实验结果表明,设计的系统能够很好地完成故障分类,进而提高转换性故障识别准确率。

基于键合图的T型逆变器参数性故障诊断

针对三电平并网逆变器早期参数性退化特征难以提取,传统的基于电压和电流的故障诊断方法存在诊断困难的问题,提出基于键合图(Bond Graph, BG)理论来建立三电平T型逆变器的键合图模型,根据T型三电平逆变器的BG模型推导出了其全局解析冗余关系式(Global Analytical Redundancy RelatIons, GARRs),列出了故障特征矩阵(fault signature matrix, FSM)。通过比较T型逆变器在正常情况下与参数退化情况下的残差信号实现了对逆变器多故障源的参数性故障诊断。最后在20-sim仿真平台上验证了上述方法的有效性。

针对分组密码工作模式的基于持久性故障的碰撞攻击

基于持久性故障的碰撞攻击可以有效恢复AES加密/解密模块(基于S盒实现)中使用的密钥.现实中处理长消息需要调用相应的工作模式,不能满足基于持久性故障的碰撞攻击的前提假设.此外,广泛应用的开源密码库OpenSSL中AES密码模块采用多个T盒而非S盒实现,导致已有的持久性故障注入模式失效.本文针对OpenSSL中的不同工作模式分别研究.对于ECB模式,通过分别在T盒注入置零故障或随机故障,分别攻击ECB模式加/解密实现;对于CBC模式,通过挑战密文的方式攻击CBC模式的解密实现,从而避免加密时输入随机初始向量对中间值的干扰;对于OFB和CFB这种不直接操作消息的模式,通过挑战密文的方式仍能成功攻击.本文还证明了获得加密模块(或解密模块)的直接输出并非持久性故障碰撞攻击的必要条件,并通过对CMAC的分析验证了只要可以观测到中间状态的碰撞信息,就可以恢复密钥.通过在PC上仿真注入故障,针对上述工作模式实施密钥恢复实验,表明不论是单字节故障还是多字节故障,攻击成功率都为100%.

DAM中波发射机非显示性故障原因剖析与检修技巧

DAM中波发射机具有工作效率高、保护功能完善、工作性能稳定的特点,是目前广泛使用的一种中波发射机机型。DAM中波发射机重要运行参数和运行状态出现异常时,都会在面板上显示出来,方便值机人员判断和查找故障。但有些故障发射机面板没有故障显示,也就是非显示性故障。本文对DAM中波发射机非显示性故障的常见原因及检修技巧进行剖析论述。

一起发展性故障引起主变跳闸的事故分析

文中以一起典型的发展性故障造成主变保护跳闸的事故为例,分析了发展性故障的特点及主变保护的动作逻辑。

电网连锁性故障识别和风险评估基本框架与模型

电网连锁性故障常为稀有事件,传统随机评估法用概率测度刻画其不确定性,存在仿真精度与抽样次数间的矛盾。基于模糊性与随机性的统一性原则,用模糊性刻画连锁性故障的不确定性,并依据可信性理论,建立包含可信性测度、总负荷损失和风险测度的连锁性故障风险评价测度体系。用保护装置隐性故障模型刻画连锁性故障诱发机制,基于历史统计信息或人工预想事故集,提出电网连锁性故障识别和风险评估基本框架与数学模型。对WSCC 9节点和IEEE 30节点测试系统进行仿真,并与随机评估法比较,结果证明,所提方法准确、有效,样本依赖性小,有较好的鲁棒性,适合于工程应用。

基于多场耦合计算的气体绝缘开关设备母线接头过热性故障分析

为了研究气体绝缘开关设备(GIS)母线接头的过热性故障形成机理,基于多场耦合有限元法建立了GIS梅花接头温升计算模型。该模型通过对结构场分析计算触指与导体间的接触电阻(ECR)与接触热阻(TCR),运用电流传导分析计算了功率损失并作为热源代入温度场计算接头温升。进行了稳态电流温升实验,验证了所提出计算模型的有效性。基于该模型分析了导体插入深度与短路负荷电流对GIS母线接头温升的影响,结果表明短路负荷电流由于作用时间短而不会造成母线接头的热损伤,导体对接深度不足引起的接触点异常温升是导致GIS母线接头过热性故障的直接原因。

变压器套管容性故障对频响曲线的影响

为了研究套管容性故障对频响曲线的影响,以频率响应分析法为理论基础,建立了检测变压器绕组变形的测试系统,以套管电容性故障为例,引入相关系数作为判据,对发生套管电容性故障的变压器进行测量,并从理论上分析了激励源位置分别为套管导杆和末屏时的频响曲线变化情况。试验结果表明:频率为1kHz^1MHz时,通过导杆注入扫频信号得到的频响曲线对套管电容性故障并不敏感,基本不会发生改变;利用末屏注入信号时,该故障对频响曲线的影响较大,会出现频响曲线全频段的幅值升高,并在频率为1~25kHz时最为明显,使得相关系数出现较大偏差,造成对变压器绕组状态的误判,且该变化与绕组故障时的情况并不相同,具有较强的可辨识性。

基于数学形态梯度的变压器转换性故障识别新判据

转换性故障的准确识别是变压器差动保护亟待解决的难题之一。该文利用TA饱和的变化特征对变压器转换性故障进行识别。当TA饱和后,在一次电流过零点附近总会存在一定的线性传变区,在区外故障期间表现为差流波形中含有间断,而区内故障时不存在间断。通过对相邻2个极值点之间的差流波形进行形态梯度处理,将形态梯度处理后的波形进行3等分,根据3段波形面积的相对大小来判断差流波形中是否存在间断,从而实现对变压器转换性故障的正确识别。仿真结果表明,该方法能在TA饱和情况下正确识别变压器区内、外故障,并对变压器发生转换性故障(区外转区内)做出正确判断。

针对瞬时故障和间歇性故障的NoC链路容错方法

片上网络中链路是路由器之间连接的关键通路,其发生故障将严重影响网络性能.针对这一问题,提出了一种针对瞬时和间歇性故障的高可靠链路容错方法,该方法可以在网络中实时检测数据是否发生错误,并以此定义瞬时故障和间歇性故障,从而进行容错.在减轻网络拥塞和延时的同时,保证了数据的正确传输,有效保障了系统的高可靠性.当链路中发生瞬时故障导致数据出错且不能正确纠正时,通过设置的重传缓冲区内备份的数据重新进行传输.当链路中发生间歇性故障导致数据出错且不能正确纠正时,数据包传输被截断,对被截断的数据重新添加头微片或尾微片,从而进行重新路由或资源释放.实验结果表明:该容错方法在不同故障情况下较对比对象,均较大地降低了延时,提高了吞吐率,该方法能有效地提高网络的可靠性,保证了系统性能.

电网连锁性故障发生可能性的模糊模拟评估方法

蒙特卡罗模拟评估法大多采用经典概率测度或模糊测度刻画连锁性故障发生的可能性,要达到一定精度需进行大量的抽样计算。为弥补其不足,以可信性理论为基础,提出一种模糊模拟评估电网连锁性故障发生可能性的新方法。以隐性故障模型作连锁性故障的传播机制,对其不确定属性的物理和数学本质进行详细分析,以可信性测度作为刻画故障发生可能性的评价测度。对WSCC 9节点测试系统和某西部地区电网进行仿真分析,并与传统方法比较,结果证明,该方法仅需少量的抽样计算就能准确识别出发生可能性较小的连锁性故障,具有适应性、有效性和准确性的特点。

利用过渡电阻特征的超/特高压输电线路电弧性故障及熄弧时刻识别

输电线路的瞬时故障多为电弧性故障,可靠确认电弧性故障的电弧熄灭时刻有利于提高重合闸的重合成功率。在利用ATP软件Models模块建立故障一次、二次电弧模型的基础上,提出了利用故障电弧阶段至重合前的故障信息计算故障过渡电阻以识别电弧性故障的电弧熄灭时刻。电弧性故障在二次电弧阶段其过渡电阻呈现高度非线性,利用过渡电阻计算值标准偏差能够有效识别电弧性故障与非电弧性故障;电弧熄灭后其过渡电阻计算值近似无穷大,利用过渡电阻计算值能可靠确认电弧性故障电弧熄灭。大量ATP仿真分析表明,利用所提出的电弧电阻非线性特征的判据能有效识别电弧性故障并确认故障电弧熄灭时刻,为实现自适应重合时间进而提高重合成功率提供了有益的理论基础。

转换性故障下无通道保护动作性能分析

无通道保护利用故障线路对端断路器跳闸引起本端非故障相电流为0作为保护动作判据,但是转换性故障发生后,这个条件可能遭到破坏,从而影响无通道保护的正确动作。文中结合RTDS试验结果对不同的转换性故障和不同的故障转换时间进行了分析研究,结果表明:无通道保护在绝大多数转换性故障情况下都能正确动作,但在转换性故障发生后,如果在保护区内ABC三相上都有故障,不管是对称故障还是不对称故障,无通道保护将拒动;而转换性故障的转换时间不影响无通道保护的正确动作。

基于振动检测的GIL放电性故障先兆的判别方法

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在长距离电力传输中应用较广,但目前关于其故障检测与诊断的研究较少。对此,通过分析GIL设备振动信号的产生机理,对金属微粒引起的GIL内部放电性故障进行模拟试验及仿真建模研究,提出了振动信号的特征值。结果表明,可根据振动加速度信号中的特定频段范围(1~20kHz)内的信号能量占总能量的百分比大小来判断GIL内部是否产生了放电性故障先兆。研究成果可指导工程实践。

快速识别转换性故障的变压器差动保护新判据

电流互感器饱和是影响变压器差动保护可靠性的重要因素之一。传统的带比率制动特性的变压器差动保护在一定程度上提高了防止区外故障时保护误动的能力,但是如何及时处理区外转区内故障时保护的快速开放成为新的问题。文中提出一种简单的解除闭锁的方法,具体做法是,在选定的计算区域,利用变压器两侧电流综合负序分量的最大值与差动电流的综合负序分量进行比较,不仅能准确识别区内、区外故障,而且对于转换性故障也具有较好的识别能力。ATP仿真实验验证了该方法的有效性。

基于混杂系统及多元线性回归的电液伺服系统参数性故障建模

为了有效地诊断电液伺服系统参数性故障,提出一种基于混杂系统及多元线性回归模型的电液伺服系统参数性故障模型。其过程为:将电液伺服系统的工况抽象为多个离散状态,建立压力流量的观测模型;以结构参数为回归系数,基于样本数据的线性回归分析辨识模型参数;结合故障参数建立电液伺服系统的故障模型。利用参数辨识实验验证方法的参数拟合精度。研究结果表明:该模型能有效地应用于早期参数性故障的诊断,并能解决并发故障诊断困难的问题。

一起配电变压器批次性故障的诊断与分析

本文中作者通过绝缘电阻试验、绕组直流电阻试验,并结合吊芯检查,分析了一起因绕组焊接质量缺陷导致的配电变压器批次性故障,并针对故障原因提出了防范措施。

基于双向推理的序贯性故障诊断技术

应用人工智能的推理方法,从部分征兆集的扩展出发,研究了基于部分征兆集的故障诊断理论.描述了序贯性故障诊断的具体算法.建立了部分征兆集的诊断数学模型.最后应用实例对其故障诊断过程和推理过程进行了详细的分析,这种方法对提高复杂设备故障诊断的准确性和效率具有重要的意义.

一种考虑连锁过载和隐性故障的电网脆弱区域分析方法

针对电网的连锁过载现象,提出了一种划分和识别电网脆弱区域的算法。首先从初始故障支路对剩余系统支路产生作用的角度,提出了受动敏感性和使动敏感性的概念,然后在考虑继电保护隐性故障的模式下,给出了初始故障支路和剩余系统支路之间的关联作用指标以及初始故障支路对剩余系统支路形成敏感性的指标,将这些指标作为特征输入量给出了一种基于聚类方法的电网脆弱区域的划分和识别算法,并在IEEE 39节点系统上进行了算例分析,验证了算法的合理性。