[發明專利]一種基于FRM-RVM的電力電子電路故障預測方法

有效

• 申請號: 201210114176.0
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102636740A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 姜媛媛;王友仁;林華
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于FRM-RVM的電力電子電路故障預測方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)從待測電路選擇監測點，監測各測點的電壓及電流信號；

(2)對步驟(1)中所測信號進行小波閾值去噪，得到去噪后的信號；

(3)對步驟(2)中經小波去噪后的各信號進行處理，結合電路性能指標要求，計算得到各電路參數，構成n維電路參數向量，n為所計算電路參數的個數；

(4)利用主成分分析對步驟(3)中所建立的電路參數向量降維，得到反映電路健康狀況的m維故障特征向量，其中，m≤n；

(5)考慮電路各組成元器件容差，對電力電子電路進行蒙特卡洛分析，利用步驟(1)～(4)，得到電路健康容差范圍內的故障特征向量樣本集；

(6)利用步驟(1)～(4)，每間隔一段時間，獲取電力電子電路實時運行過程中的故障特征向量；

(7)計算步驟(6)中各時刻點故障特征向量對電路健康狀態下的故障特征向量樣本集的健康度，構成電路健康度時間序列；

(8)依據實際電路的工作性能指標要求，給出電路健康度閾值；

(9)利用RVM算法，對電路工作過程中的健康度時間序列預測，獲取電路未來某時刻的電路健康度；

(10)將步驟(9)中的未來某時刻健康度與規定健康度閾值比較，判定電路未來某時刻的健康狀況，從而實現電路的故障預測。

2.如權利要求1所述的一種基于FRM-RVM的電力電子電路故障預測方法，其特征在于：所述步驟(2)的詳細步驟是：

(21)選擇合適的小波函數和分解層數j，對所測信號進行小波變換，得到相應的各尺度分解系數；

(22)選擇合適的去噪閾值及閾值函數，對各尺度小波分解系數進行閾值處理，得到估計小波系數；

(23)對小波分解的j層低頻系數和經過閾值函數處理的多層高頻系數進行小波重構，得到去噪后的信號。

3.如權利要求1所述的一種基于FRM-RVM的電力電子電路故障預測方法，其特征在于：所述步驟(7)中，設步驟(5)所獲取的電路健康容差范圍內的特征向量樣本集為X＝{x₁，x₂，…，x_s}，由步驟(6)實時監測獲取第i時刻電路特征向量樣本為x，則定義第i時刻電路健康度為τ_i(x)，其計算方法如下：

τi(x)=1|X|Σy∈Xμ~x(y);]]>

μ~x(y)=exp(-||y-x||2β);]]>

β=Σt=1s||xt-x‾||2s;]]>

x‾=Σt=1sxts;]]>

其中，為樣本間的相似度，||y-x||為樣本間的距離，β是歸一化選項。