電力電子電路智能故障診斷技術探討

陳建明 萬剛

摘要：本文充分利用現代化Bp神經網絡，對電力電子電路基本故障進行有效分析和處理分類，繼而實現快速精準挖掘故障并實施深度處理的功能。依照BP神經網絡基本工作原理，綜合研究以神經網絡為基礎的智能化電力電子電路故障提取方式，將該方式有效利用在三相整流電路相關的故障檢測診斷中，具有可視性、簡單化、診斷效率質量較高的優勢。

關鍵詞：智能故障診斷技術;電力電子電路;電子產品

引言

對于當前的電力電子電路故障檢測，傳統意義上的故障診斷已經不能滿足當前的需求。智能故障診斷技術的出現取得了迅速發展，已經成為檢測故障不可缺少的一部分。智能故障診斷技術能夠清晰診斷各處故障，通過提升網絡性能節省診斷時間，高效地完成故障診斷。

1電路智能故障診斷技術的相關介紹

在模擬電路故障的研究發展過程中產生了電路智能故障診斷技術。電路智能診斷技術的產生標志著我國電力電子電路診斷技術進入了一個新時期。但是，與國外技術相比，我國的智能故障診斷技術發展相對較晚，因此在發展過程中需借鑒先進的經驗進行檢測技術研究。研究初期，電力電子電路技術經過對比電壓電流的方法診斷故障。在研究不斷發展的過程中，逐漸出現了不同的診斷方法和技術，促進了我國電子診斷技術的高速發展，提高了診斷準確性，節省了人力、物力和財力等。

2整流電路基本故障解析

立足于三相橋型電力電子電路診斷，在全時間段內的某一隨機時刻，均具有兩個晶閘管共同通導，組成電流基本回路架構。其中每間隔π/3進行換相操作一次，換相過程始終保持在共陽/陰極之間來回進行，該管的通導順序為KT1→KT2→KT3→KT4→KT5→KT6。整流橋輸出方向電壓ud為測試點，能夠有效反饋電路運行狀態;電壓電流測試相對容易，不進行詳細描述。因此，本文僅將ud作為分析處理基本點。電路運行表明，大部分故障呈現晶閘管損傷，并以晶閘管短路較為普遍，因此對該部分進行分析。有且最多只有兩個晶閘管產生損壞現象，因此其中包括兩個全部損壞或一個正常運行一個已經損壞的情況。故障A：每個晶閘管均狀態良好，能夠正常運行。故障B：有一個晶閘管出現問題，也就是KT1、KT2、KT3、KT4、KT5、KT6中的一個損壞。故障c：有兩個晶閘管出現問題，也就是KT1、KT2、KT3、KT4、KT5、KT6中的任意兩個組合發生損壞。經過分析不難發現，該部分故障種類大致有5種，每種均含有6個子級類型。即以6位標號方式便能夠包括全部電路故障類別。

3立足于BP神經網絡的智能化電力電子電路故障診斷

3.1故障診斷

BP神經網絡技術誕生于20世紀90年代，是一種依照誤差方向傳導基礎算法訓練的全方位、多層次前饋智能網絡，是現階段應用最為普遍的神經網絡技術之一。BP網絡能夠有效學習與存儲輸出和輸入映射關系，不需要提前展現相關數學方程。BP神經網絡和現階段較為流行的其他類型神經網絡有所區別，并主要體現在隱含層中。對于具有兩個甚至更多隱含層的神經網絡，其激活函數功能是一種二次性質的重疊函數。因該模型較為穩定，所以相對于線性區別更加準確可靠，魯棒性質也更加明顯優異。此外，因激活函數具有可微性和連貫性，所以可以用梯度方式實施修正公式的計算工作，以反向傳導方式予以驗證。在實施正式網絡訓練前，必須對網絡結構加以確立。在此期間，選用BP神經網絡，基本層數為5層。其中故障種類代碼數位決定輸出層點位數量，即輸出節點等于6;由于隱層特殊性質，隱層節點不具有固定規律，盡可以利用不斷試驗加以改進。在選擇隱層節點的過程中，當節點為9時較為理想。此外，在A=0°和A=30°時，全部故障類型作為訓練標本，其中前10組數據訓練，后5組數據測試，訓練誤差。

3.2故障驗證

在故障檢測時期，首先選擇表1中后5組為輸入，進行事實驗證。然后將該5組數據送入訓練完成的BP神經網絡中，經過處理再與后5組進行對比，得出真實結果。

4電力電子電路智能故障診斷技術的應用

4.1建立完整的數據信息庫

數據信息庫的建立很大程度上依賴于電力電子電路智能故障診斷技術。智能故障診斷技術能夠在很大程度上提高整個信息數據庫的完整性和有效性，并且提高診斷效率。智能故障診斷技術在診斷過程中發現問題、解決問題，把它及時存入信息數據庫中。信息數據庫主要包括一些電路運行的數據和一些相關的診斷報告等，然后通過將這些數據與數據庫中存在的數據進行對比分析，判斷電路中存在的狀況，迅速找到電力電子電路中的故障點。

4.2對輸電線路故障進行準確檢測

電力電子電路故障是電子設備中經常存在的問題。由于電子信息技術的高速發展，電子產品和設備已經存在于人們生活的方方面面。市場的需求要求電子產品的故障檢測必須具備強大的技術支持，而智能故障診斷技術通過全方位檢測電子電路故障，應用故障分析方法分析故障所在處，在最短的時間最快找到故障點。根據電路的故障情況對電路進行維修和改良，以保障電路的正常運行。

4.3準確模擬電路的運行情況

高速信息化的時代，電力電子電路智能故障診斷技術獲得了快速發展，很多智能診斷技術被用于人們的生活實踐活動中，為企業解決了很多難題，促進了社會的智能化發展。與以往的電子產品相比，當前的電子產品對相關的電子技術要求更高，需要的工作更多。企業為了保證電子產品中電的路運行，運用當前的電力電子電路智能故障診斷技術對其電路進行模擬運行，然后通過檢測到的各種數據及參數分析和診斷電子設備的性能，以此推斷可能發生的故障，通過故障修復及改進，預防后期發售出現故障的可能，保證電子設備的正常運行。由于企業通過電路模擬進行分析和診斷，降低了故障發生率，使得發售的電子設備能夠更加安全穩定地運行。

5結束語

企業應該增加對智能診斷技術相關研究的投入，加大對電力電子電路智能故障診斷技術的應用，以研究更加便捷易操作的智能診斷系統，提高電子設備的使用壽命，使企業得到快速發展，促進我國電力電子電路智能故障診斷技術的發展。