基于小波分析的高压隔离开关故障检测方法研究

高压隔离开关在高压配电网中起到了重要的故障切断作用,能有效避免故障影响范围。该装置的工作状态直接关系到配电网工作的可靠性。为此研究一种基于小波分析的高压隔离开关故障检测方法。该方法利用加速度传感器采集高压隔离开关振动信号,利用小波分析分解振动信号,实现去噪同时,提取信号的能量熵特征。以特征为输入,利用优化BP神经网络构建检测模型,实现高压隔离开关故障检测。结果表明:所研究方法应用下,得出20个高压隔离开关中4个存在故障,其中3号开关存在拒动故障、10号开关和15号开关存在绝缘故障、19号开关存在拒动故障,证明了检测方法的有效性。

电力系统中的故障检测与隔离技术

为了改善电力系统的稳定和可靠运行,本文提出了一种新型的故障检测和隔离方法。论文首先对电力系统的基本概念、故障类型和目前的研究现状进行了较为全面的阐述。并对自动隔离系统、智能断路器和隔离开关以及先进的通讯技术进行了研究。结合上述研究成果,给出了该系统的体系结构,并对其数据流程程、通信协议等进行了深入的研究,对系统的性能进行了评估,证明了该方法能够有效地提高缺陷的检测精度,并且能够有效地进行隔离。通过本项目的研究,将为我国电力系统优化改造提供新的思路和方法。

一种基于光电隔离和频率检测的光伏板故障检测方法

针对由于局部遮荫引起的热斑故障导致光伏板无法正常工作的问题,提出了一种基于光电隔离和频率检测的光伏板故障检测方法。首先设计了由光电隔离与RC振荡器构成的光伏板故障检测电路,利用光电隔离将光伏板的电流信号转化为阻值信号,控制RC振荡频率;然后设计了电路拓扑,依次检测模块频率参数,计算出相应的光伏板相对偏差,判断光伏板是否存在热斑故障;最后搭建实物电路与Proteus仿真实验,结果表明故障光伏板的输出频率及其相对偏差较低,可有效检测出光伏板热斑故障。

基于小波分析的变电站高压隔离开关故障检测方法

由于现行方法在变电站高压隔离开关故障检测中的应用效果不佳,不仅查全率比较低,而且实时故障检测时间比较长,无法达到预期的故障检测效果,因此提出基于小波分析的变电站高压隔离开关故障检测方法。利用加速度传感器捕获开关振动信号,采用小波分析技术提取信号特征,并识别隔离开关故障,以完成基于小波分析的变电站高压隔离开关的故障检测。经实验证明,设计方法的查全率在95%以上,实时故障检测时间短于1 s,在变电站高压隔离开关故障检测方面具有良好的应用前景。

含分布式电源的配电网故障检测与隔离算法

针对含分布式电源的配电网,提出一种基于故障过流和故障方向信息的故障检测与隔离通用矩阵算法。采用关联矩阵描述网络拓扑结构,以来自电网不同测量点的故障电流及其方向信息构成故障信息矩阵,对上述2个矩阵进行运算能快速、可靠地检测到故障区段,结合当前网络结构和开关位置状态即可完成故障隔离。在此基础上,研究了当网络拓扑结构变化时的修正算法:只需简单修正故障信息矩阵和跳闸开关向量即可。此外,研究了算法对通信系统故障、故障信息丢失和故障信息错误等异常情况的容错性。算例计算结果验证了所述算法的正确性和可行性。

基于解析冗余关系的动态系统故障检测和隔离

利用解析冗余关系方法进行故障检测和隔离的关键就是系统解析冗余关系的建立.未知变量剔出法对模型复杂的非线性动态系统是非常困难的.通过在系统键合图模型中加入观测信号和虚拟传感器的方法建立系统的诊断键合图模型,根据诊断键合图模型的因果路径构建系统的解析冗余关系和系统故障特征矩阵,并利用系统实际观测特征与故障特征的比较进行系统的故障检测和隔离.将该方法应用到五箱系统的故障检测和隔离,仿真结果验证了该方法的便捷性、有效性和实用性.

多传感器故障检测与隔离的残差产生器设计方法研究

为了解决多传感器故障检测与隔离这一难题,建立了包含卡死、增益时变和偏差时变等三种典型传感器故障的数学模型.借助输出方程,将待检测的传感器故障转换到系统状态方程中进行处理.设计出既能检测出故障,又能将各个故障进行有效隔离的残差产生器,同时还要给出设计残差产生器过程中未知参数的求解方法.用算例对上述设计结果的有效性进行计算机仿真验证.

综合导航系统中的多级故障检测与隔离技术研究

文章讨论了综合导航系统中的故障检测与隔离问题, 提出了子系统机内自检测(BIT)、直接合理性检测、子系统输出相关性检测、卡尔曼滤波量测检测和间接合理性检测的五级综合故障检测算法。此算法简捷有效, 计算量小, 已成功地应用到了综合导航系统中, 有效提高了综合导航系统的可靠性。

对特定传感器故障敏感的最优奇偶向量检测与隔离方法

提出了一种利用对特定传感器故障敏感的最优奇偶向量进行故障检测与隔离的方法。主要思想是设计一个性能指标函数，使得最优奇偶向量对被检测的传感器故障最敏感，而对其余传感器故障和未知输入不敏感。与常用的广义似然比方法相比，该方法明显地提高了故障的检测能力，此外，对故障的隔离效果也更好。

基于高增益鲁棒滑模观测器的故障检测和隔离

针对一类同时具有执行器和传感器故障的不确定线性系统,讨论了基于观测器的故障检测和隔离方法.首先,通过引入增维向量,使得在构造的增维系统中,故障向量包含了原系统的执行器故障和传感器故障.通过构造辅助输出使增维系统的观测器匹配条件得以满足,同时设计高增益滑模观测器对辅助输出进行估计.然后,对增维系统构造鲁棒滑模观测器并用作故障检测观测器,通过滑模控制项来抑制干扰,使观测器具有鲁棒性.在此基础上,结合多观测器故障隔离思想,提出了可以同时对执行器故障和传感器故障进行检测和隔离的方法.最后,通过对一个五阶飞行器模型进行仿真,证明了所提方法的有效性.

汽车主动悬架传感器故障检测与隔离研究

针对汽车主动悬架(Active Suspension System,ASS)传感器卡死、增益变化、恒偏差常见故障,提出一种故障检测与隔离方法(Fault Detection and Isolation,FDI)。建立主动悬架4自由度半车模型和传感器故障时故障悬架模型,在利用故障检测滤波器获得主动悬架输出残差的基础上,设计故障检测指标,计算故障检测指标实时值并于阈值比较,实现传感器故障定量化检测。利用Kalman滤波器组获得主动悬架状态估计信息,选取合适二级决策变量构造故障隔离决策函数,根据决策函数对故障响应敏感情况隔离故障传感器。Matlab/Simulink仿真实验结果与分析表明:故障检测指标实时值大于等于阈值0.5时,可定量化检测出主动悬架传感器故障;同时,相对其他二级决策变量出现明显大幅跳跃性波动的二级决策变量,对应传感器被隔离为故障传感器。该方法能有效实现汽车主动悬架传感器故障检测与隔离,优化悬架设计,提高车辆控制可靠性和使用安全性。

混合诊断建模与故障检测率和隔离率算法解析

针对混合诊断建模中故障"有时影响"功能以及故障和功能可靠性数据冲突情况下的故障检测率和故障隔离率计算问题,研究了混合诊断建模与推理规则以及故障和功能可靠性数据冲突处理方法,通过分解故障并扩展故障-测试相关矩阵定义,将故障与功能间不确定性关联转化为确定性关联,归纳了故障和功能可靠性数据冲突处理计算公式,提出了基于扩展故障-测试相关矩阵和分别采用故障模式均分法、故障模式优先法、功能优先法的故障检测率和故障隔离率算法,给出了计算示例,并与eXpress软件运行结果相对照,验证了所提算法的正确性,深化了对eXpress软件功能原理的认识。

多传感器故障检测与隔离算法

在系统状态、执行器及传感器故障检测与隔离的问题研究过程中,对传感器故障的检测与隔离难度最大,而针对欠量测系统和传感器冗余系统中传感器故障检测与隔离问题难度更大。为此,首先建立了包含卡死、增益时变和偏差时变3种典型传感器故障的数学模型;其次,借助输出方程,将待检测的传感器故障转换到系统状态方程中进行处理,对欠量测系统转换结果不唯一这一问题,分别采用最小二乘和基础解系的方法进行处理,对传感器冗余系统,通过两次利用系统状态,分别构造两个并行运行的残差产生器;然后,设计出既能检测出故障,又能将各个故障进行有效隔离的残差产生器;最后,用算例对上述设计结果的有效性进行计算机仿真验证。

两级故障检测与隔离方法在组合导航中的应用分析

GPS信号的突变故障会严重影响甚至破坏GPS/INS组合系统的导航性能。针对此问题,提出了两级故障检测与隔离算法。首先利用开方检验法对系统层面上的故障进行探测,然后结合w检验法对系统内部故障进行定位与隔离。与单一的开方检验法比较,该方法有效降低了故障检测的误警概率,实现了子系统内部故障的正确定位与隔离。仿真结果表明,本文提出的改进算法能够有效地利用多余观测量,从而提高了组合导航系统的抗差性能。

基于主成分分析的车辆组合导航系统故障检测与隔离算法

故障检测与隔离是保证组合导航系统容错性能的重要措施.本文针对车辆导航系统的可靠性及安全性需求,分析了组合导航系统的传感器故障特性,建立了包含三个数据通路的车辆组合导航系统容错设计结构,提出了一种基于主成分分析的故障检测与隔离算法.该算法利用数据的相关关系,采用正常条件下的导航历史数据建立统计PCA模型,通过一定的统计量控制限检验新的导航数据样本相对于模型的背离程度实现故障检测,并根据不同数据通路的故障检测结果动态调整导航子系统的有效性因数,从而隔离故障造成的影响.仿真结果表明,该算法实现简单,能够有效实现对组合导航系统故障的检测与隔离.

基于SPRT的组合导航故障检测与隔离互辅算法

针对SPRT(序贯概率比检验)算法无法准确判断缓变故障结束时间的问题,提出了一种故障检测与隔离互辅算法。采用SPRT算法对滤波残差进行故障检测,确认故障后隔离故障观测量,重新建立卡尔曼滤波观测方程并完成量测更新,将隔离后的滤波结果作为下一时刻的滤波初值辅助故障检测。仿真结果表明,该方法能准确定位故障观测量并判断出故障的结束时间,提高了系统可靠性。

动态系统慢变型故障的检测与隔离

利用最优奇偶向量法 ,分别设计对执行机构故障和传感器故障敏感的最优奇偶向量 ,产生各自对执行机构故障和传感器故障敏感的残差 。

冗余惯组故障检测与隔离的广义似然比解耦矩阵构造新方法

冗余惯组可提高运载火箭制导系统的可靠性,惯性器件发生故障会污染导航信息,需要进行在线故障检测和隔离。面对安装矩阵一定的成套冗余捷联惯组,使用Potter算法构造解耦矩阵的广义似然比故障检测方法,无法检测并隔离特定轴故障,提出选择正交投影矩阵的极大无关组来构造解耦矩阵,采用全数字仿真对改进方法进行验证。结果表明,新方法克服了成套惯组同轴共基座安装时某个轴向无法故障检测的问题,且故障检测性能没有降低。该方法为运载火箭制导系统在线故障检测技术提供了一种新思路。

一种异类系统中多种故障检测与隔离的空间几何方法研究

针对量测干扰下一种异类过驱动系统中残差与干扰存在耦合关系的问题,提出一种运用空间几何方法实现残差对干扰解耦的新算法.通过设计残差生成器并实现残差对系统输入和量测干扰的解耦,由残差值反馈故障检测情况,根据不可观测子空间中的空间分割建立结构化残差集,使得残差集与故障集满足完全对应关系,完成故障的隔离.最后通过提出对比仿真算例验证了我们所提算法的可行性和有效性.

基于UIO的四旋翼飞行器故障检测与隔离(英文)

故障检测与隔离(FDI)对于增强四旋翼飞行器的安全性和鲁棒性具有重要作用。提出了一种四旋翼飞行器执行器故障的FDI方法。首先建立了四旋翼飞行器的简化线性模型。然后研究了基于未知输入观测器(UIO)的故障检测与隔离方案。针对四个执行器,分别设计了四个UIO以产生通用结构化残差组,对执行器故障进行检测与隔离。仿真实验证实了该FDI方案的可行性。