[發明專利]一種三相可控晶閘管整流裝置的綜合故障診斷系統

在審

• 申請號: 201310603205.4
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN104656037A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 王天卓
• 申請（專利權）人: 哈爾濱智晟天誠科技開發有限公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R31/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及的是一種故障診斷系統，特別涉及的是一種晶閘管整流裝置的綜合故障診斷系統。

背景技術

在電力電子技術快速發展的今天，整流裝置應用在工業、通信、發電等重要環節。發達國家75%左右的電能是經過電力電子變換后使用，正因為整流裝置運用于很多行業，使用者對整流裝置的熟悉程度不同，工作環境迥異，例如在新能源發電領域中，因光伏、風、海洋能等可再生電源都工作在露天環境，相關的保護和維護工作會更困難、費用也會更高，再加上整流裝置本身故障種類繁多。因此通常作為電源或者電機驅動被應用于生產關鍵環節的整流裝置，一旦發生故障，對于經濟的損失將是重大的，甚至會造成人員傷亡。為減少故障排查時間、提高維護效率，針對整流裝置的故障診斷問題油然而生。據統計，在可再生能源電源裝置中，整流環節的故障，無論排查技術難度和維修時間都很突出。

應用整流故障診斷裝置，在線實時監測，通過特定的故障診斷方法，當故障發生時，對故障對功率管的故障進行定位，大大減少了停機維修時間。因此對整流裝置的故障診斷方法的研究具有重要的意義。基于此國內外學者做了大量的研究，本文主要工作就是對基于支持向量機的故障診斷方法進行拓展研究。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種可以在線實時監測，通過特定的故障診斷方法，對故障對功率管的故障進行定位，大大減少了停機維修時間的三相可控晶閘管整流裝置的綜合故障診斷系統。

本發明的目的是這樣實現的：

一種三相可控晶閘管整流裝置的綜合故障診斷系統，其組成包括整流電壓采樣、交流輸入電壓采樣、同步信號捕獲、保護信號檢測、故障顯示報警、與上位機通信等電路。

所述的一種三相可控晶閘管整流裝置的綜合故障診斷系統，其特征是：整流裝置故障診斷系統的軟件采用模塊化編程，根據故障診斷系統完成的功能不同，將執行不同功能的程序分成不同的子程序模塊。

所述的一種三相可控晶閘管整流裝置的綜合故障診斷系統，其特征是：子程序模塊具體包括系統初始化子程序模塊、電壓過零點時間捕捉子程序模塊、電壓過零點時間捕捉子程序模塊、晶閘管觸發脈沖捕捉子程序模塊、電壓信號采集子程序模塊、故障診斷子程序模塊和通信子程序模塊。

整流裝置故障診斷系統主要包括整流電壓采樣、交流輸入電壓采樣、同步信號捕獲、保護信號檢測、故障顯示報警、與上位機通信等電路。本系統的總體設計：

1.整流裝置整流電壓采樣。運用霍爾電壓傳感器將主電路的高壓信號轉變為低壓信號，輸入DSP內置ADC模塊。

2.整流裝置輸入電壓采樣。利用電壓互感器將主電路的高壓信號轉變為低壓信號，輸入DSP內置ADC模塊。

3.整流裝置輸入電壓過零檢測。利用電壓互感器將主電路的高壓信號轉變成低壓信號，使用LM393將低壓信號轉換成脈沖信號輸入到DSP的ECAP模塊。

4.整流裝置觸發信號檢測。利用信號調制電路將觸發脈沖信號由多個窄脈沖轉換成一個脈沖信號，輸入到DSP的ECAP模塊。

5.整流裝置快速熔斷器保護信號檢測。檢測快速熔斷器狀態，輸入到DSP的I/O口。

6.整流裝置故障顯示報警。將故障信息通過DSP的I/O口輸出，驅動LED點亮來表示具體晶閘管故障狀態。

7.串口通信電路。

本設計的整流裝置故障診斷系統的軟件采用模塊化編程，根據故障診斷系統完成的功能不同，將執行不同功能的程序分成不同的子程序模塊，具體包括系統初始化子程序模塊、電壓過零點時間捕捉子程序模塊、電壓過零點時間捕捉子程序模塊、晶閘管觸發脈沖捕捉子程序模塊、電壓信號采集子程序模塊、故障診斷子程序模塊和通信子程序模塊。采用C語言編程，相對于匯編語言，具有可讀性和可移植性強等優點。因為整流裝置故障診斷系統要求程序具有實時處理能力，這樣大部分子程序采用中斷程序完成。

本發明的優點：本整流裝置故障診斷系統采用支持向量機的故障診斷方法，其具有良好的診斷精度、對二極管以及對于不同類型的負載的適用性好。軟件采用模塊化編程，采用C語言編程，相對于匯編語言，具有可讀性和可移植性強等優點。

附圖說明

圖1為本發明的系統原理結構圖；

圖2為本發明的軟件流程圖；

圖3為故障診斷子程序流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：