四象限整流器的故障检测方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例中提供了一种四象限整流器的故障检测方法及装置，提高了对故障判断的效率，准确性以及可靠性。本申请提供的四象限整流器的故障检测方法，包括：采集前半个周期的第一电流信号和后半个周期的第二电流信号；对第一电流信号和第二电流信号进行小波分解和单只重构得到第一重构系数和第二重构系数；根据第一重构系数计算第一小波能量值和第一小波奇异值，根据第二重构系数计算第二小波能量值和第二小波奇异值；对第一小波能量值和第一小波奇异值进行证据融合得到第一融合值，对第二小波能量值和第二小波奇异值进行证据融合得到第二融合值；将第一融合值与第二融合值的差值与诊断阈值进行比较，根据比较结果确定四象限整流器是否出现故障。

【技术实现步骤摘要】
四象限整流器的故障检测方法及装置
本申请涉及牵引传动系统领域，尤其涉及一种四象限整流器的故障检测装置。
技术介绍
高速动车组作为高速铁路的执行工具，其可靠性直接关系到高速铁路的行车安全。而电力牵引传动系统是高速动车组前进动力的来源，对其可靠性要求尤其严格。牵引变流器作为动车组电力牵引系统中的核心部件之一，它主要承担的任务是负责转换牵引变压器和牵引电机之间的电能。高速动车组牵引变流器中四象限整流器在列车牵引时起整流作用，将单相交流电转变为直流电；在列车再生制动时起逆变作用，将直流电转变为单相交流电回馈牵引供电网。因此，牵引变流器中四象限整流器发生故障将对列车的安全运行产生严重的影响。但是在高速动车组运行过程中，动车组牵引变流器中四象限整流器发生故障时，将直接导致中间直流侧电压剧烈脉动，网侧谐波增大，进而使该牵引变流单元功能失效，并严重危害牵引传动系统其余设备安全和稳定运行。因此快速的判断动车组牵引变流器中的故障是一个值得研究的重要问题。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种四象限整流器的故障检测方法及装置，提高了对故障判断的效率，准确性以及可靠性。第一方面，本专利技术实施例提供一种四象限整流器的故障检测方法，包括：采集一个电流信号周期内，前半个周期的第一电流信号和后半个周期的第二电流信号；分别对所述第一电流信号和所述第二电流信号进行小波分解和单只重构得到第一重构系数和第二重构系数；根据所述第一重构系数计算第一小波能量值和第一小波奇异值，以及，根据第二重构系数计算第二小波能量值和第二小波奇异值；对所述第一小波能量值和所述第一小波奇异值进行证据融合得到第一融合值，以及，对所述第二小波能量值和所述第二小波奇异值进行证据融合得到第二融合值；将第一融合值与第二融合值的差值与诊断阈值进行比较，根据比较结果确定四象限整流器是否出现故障。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述分别对所述第一电流信号和所述第二电流信号进行小波分解和单只重构得到第一重构系数和第二重构系数，包括：对所述第一电流信号进行六层小波分解，采用对称延拓的方式将分解后的信号进行重构得到第一重构系数；以及，对所述第二电流信号进行六层小波分解，采用对称延拓的方式将分解后的信号进行重构得到第二重构系数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据比较结果确定四象限整流器是否出现故障，包括：当所述第一融合值与第二融合值的差值大于所述诊断阈值，确定四象限整流器出现故障；当所述第一融合值与第二融合值的差值小于或者等于所述诊断阈值，确定四象限整流器正常。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：当出现故障时，根据所有电流信号周期的电流信号的均值，进行故障定位。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所有电流信号周期的电流信号的均值，进行故障定位，包括：计算所有电流信号周期的电流信号的均值；当所述均值为正，第一象限和第四象限的整流器出现故障；当所述均值为负时，第二象限和第三象限的整流器出现故障。第二方面，本专利技术实施例还提供一种四象限整流器的故障检测装置，包括：采集单元，用于采集一个电流信号周期内，前半个周期的第一电流信号和后半个周期的第二电流信号；重构单元，用于分别对所述第一电流信号和所述第二电流信号进行小波分解和单只重构得到第一重构系数和第二重构系数；计算单元，用于根据所述第一重构系数计算第一小波能量值和第一小波奇异值，以及，根据第二重构系数计算第二小波能量值和第二小波奇异值；融合单元，用于对所述第一小波能量值和所述第一小波奇异值进行证据融合得到第一融合值，以及，对所述第二小波能量值和所述第二小波奇异值进行证据融合得到第二融合值；比较单元，用于将第一融合值与第二融合值的差值与诊断阈值进行比较，根据比较结果确定四象限整流器是否出现故障。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述重构单元，具体用于：对所述第一电流信号进行六层小波分解，采用对称延拓的方式将分解后的信号进行重构得到第一重构系数；以及，对所述第二电流信号进行六层小波分解，采用对称延拓的方式将分解后的信号进行重构得到第二重构系数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述比较单元，具体用于：当所述第一融合值与第二融合值的差值大于所述诊断阈值，确定四象限整流器出现故障；当所述第一融合值与第二融合值的差值小于或者等于所述诊断阈值，确定四象限整流器正常。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：定位单元，用于当出现故障时，根据所有电流信号周期的电流信号的均值，进行故障定位。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述定位单元，具体用于：计算所有电流信号周期的电流信号的均值；当所述均值为正，第一象限和第四象限的整流器出现故障；当所述均值为负时，第二象限和第三象限的整流器出现故障。本专利技术实施例提供的四象限整流器的故障检测方法及装置，以一个电流信号周期内半个周期为单位，对前半个周期的第一电流信号和后半个周期的第二电流信号分别进行小波分解和单只重构，得到相应的系数，再根据系数计算小波能量值和小波奇异值，为了进一步的达到提高故障检测的准确性的目的，在本专利技术实施例中还结合了证据融合的方式，将第一小波能量值和第一小波奇异值进行证据融合得到第一融合值，第二小波能量值和第二小波奇异值进行证据融合得到第二融合值，然后将第一融合值和第二融合值的差值与诊断阈值进行比较，根据比较结果确定是否出现故障，本专利技术实施例中，结合了小波分解和单只重构以及证据融合，提高了对故障判断的效率，准确性以及可靠性，解决了现有技术中缺少一种快速的判断动车组牵引变流器中的故障的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的四象限整流器的故障检测方法的流程图；图2为本专利技术一个实例中动车组牵引变流器中四象限整流器故障前和故障后输入电流流向图；图3为本专利技术一个实例中动车组牵引变流器中四象限整流器故障时输入电流仿真波形；图4本专利技术实施例提供的四象限整流器的故障检测方法的另一流程图；图5本专利技术实施例提供的四象限整流器的故障检测装置的结构示意图；图6本专利技术实施例提供的四象限整流器的故障检测装置的另一结构示意图。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四象限整流器的故障检测方法，其特征在于，包括：/n采集一个电流信号周期内，前半个周期的第一电流信号和后半个周期的第二电流信号；/n分别对所述第一电流信号和所述第二电流信号进行小波分解和单只重构得到第一重构系数和第二重构系数；/n根据所述第一重构系数计算第一小波能量值和第一小波奇异值，以及，根据第二重构系数计算第二小波能量值和第二小波奇异值；/n对所述第一小波能量值和所述第一小波奇异值进行证据融合得到第一融合值，以及，对所述第二小波能量值和所述第二小波奇异值进行证据融合得到第二融合值；/n将第一融合值与第二融合值的差值与诊断阈值进行比较，根据比较结果确定四象限整流器是否出现故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种四象限整流器的故障检测方法，其特征在于，包括：
采集一个电流信号周期内，前半个周期的第一电流信号和后半个周期的第二电流信号；
分别对所述第一电流信号和所述第二电流信号进行小波分解和单只重构得到第一重构系数和第二重构系数；
根据所述第一重构系数计算第一小波能量值和第一小波奇异值，以及，根据第二重构系数计算第二小波能量值和第二小波奇异值；
对所述第一小波能量值和所述第一小波奇异值进行证据融合得到第一融合值，以及，对所述第二小波能量值和所述第二小波奇异值进行证据融合得到第二融合值；
将第一融合值与第二融合值的差值与诊断阈值进行比较，根据比较结果确定四象限整流器是否出现故障。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述第一电流信号和所述第二电流信号进行小波分解和单只重构得到第一重构系数和第二重构系数，包括：
对所述第一电流信号进行六层小波分解，采用对称延拓的方式将分解后的信号进行重构得到第一重构系数；以及，对所述第二电流信号进行六层小波分解，采用对称延拓的方式将分解后的信号进行重构得到第二重构系数。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果确定四象限整流器是否出现故障，包括：
当所述第一融合值与第二融合值的差值大于所述诊断阈值，确定四象限整流器出现故障；
当所述第一融合值与第二融合值的差值小于或者等于所述诊断阈值，确定四象限整流器正常。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当出现故障时，根据所有电流信号周期的电流信号的均值，进行故障定位。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所有电流信号周期的电流信号的均值，进行故障定位，包括：
计算所有电流信号周期的电流信号的均值；
当所述均值为正，第一象限和第四象限的整流器出现故障；
当所述均值为负时，第二象限和第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远霏，裴春兴，李娜，燕春光，王伟，王广明，刘建强，刘传铎，史芸铭，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13