【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源滤波器故障诊断领域，更具体的说是涉及一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、近几年，随着社会经济的发展，电力电子设备得到大量应用。这些设备在节约电能和提高生产效率方面起了很大的作用，但同时由于它们的非线性特征也产生了大量的谐波，污染了公用电网的用电环境，影响了用户设备的运行。有源滤波器是治理谐波的理想选择，相比较于传统的无源滤波器，其性能更加优越，并且受系统参数影响较小。
2、作为电能质量调节系统，有源滤波器(active powerfilter,apf)以电力电子变流器为核心，采用脉宽调制(pulse width modulation,pwm)技术和双闭环控制策略治理谐波电流和补偿无功功率，有效地改善了电网的电能质量。但是，有源滤波器具有电力电子开关器件本身的脆弱性，并且长期工作在高频、高压和高温下，存在易于发生短路和开路故障等问题；经验表明，1gbt和直流侧电容故障占到故障总数的50％以上，极大地影响了有源滤波器系统的可靠性。
3、因此，如何对有源滤波器进行高效诊断并实现主动容错是本领域技术人员亟需研究的。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法、系统及存储介质，以解决
技术介绍
中存在的问题之一。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，包括以下步骤：
4、采集有源滤
5、对电力信号参数进行综合分析，筛选有源滤波器或电力系统中的故障数据，并建立电力系统与有源滤波器的拓扑结构数据；
6、利用分布式谐波分析对电网拓扑结构数据进行实时监控，根据实时监控结果确定有源滤波器是否存在故障；
7、若有源滤波器存在故障，将故障结果传输至云端数据库进行比对，根据历史故障处理方式制定的主动容错策略。
8、可选的，对电力信号参数综合分析具体包括：将待分析电力信号参数同步挤压小波变换，并将待分析电力信号参数的小波系数作为第n小波系数，对所述第n小波系数基于小波系数阈值进行滤波，所述小波系数阈值基于历史数据中的电力信号参数小波阈值的概率分布函数确定；对多个待分析电力信号进行全面分析，获得n个小波系数，综合各个小波系数，确定电力信号参数是否存在故障。
9、可选的，建立电力系统与有源滤波器的拓扑结构数据具体为：获取配电网拓扑结构数据，包括线路、开关和变压器设备的连接关系，将电力信号参数融入到网络拓扑结构中，并对拓扑结构数据进行预处理。
10、可选的，采集有源滤波器中的电力信号参数包括：通过配电网中配置的谐波测量单元，采集配电网中的电压和电流数据；基于有源滤波器的物理属性获取有源滤波器的谐波处理数据以及输入输出电压及电流数据；采集用户用电信息，判断用电特征，用户用电信息包括电量、负荷以及设备参数。
11、可选的，根据历史故障处理方式制定的主动容错策略，具体包括以下步骤：
12、在云端数据库中建立故障的第一线性离散时间系统模型，将线性离散时间系统模型与故障发生情况进行对应，找出故障发生情况对应的历史应对策略；
13、将故障结果建立第二线性离散时间系统模型，将第二线性离散时间系统模型插值到第一线性离散时间模型中，确定故障发生情况，并根据历史应对策略做出此次应对策略并进行优化调整。
14、可选的，应对策略包括对电流进行补偿，具体包括：基于补偿指令电流信号输出补偿电流对被补偿对象执行滤波、无功补偿；对补偿指令电流信号进行判断确定判断结果，再根据判断结果输出pwm驱动信号；基于pwm驱动信号控制pwm变流器的通断，从而实时调整补偿电流的数值。
15、一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制系统，包括：
16、电力信号参数采集模块：用于采集有源滤波器中的电力信号参数，所述电力信号参数包括电流信号、谐波参考信号以及将有源滤波器接入线上电路的反馈谐波分量；
17、拓扑结果建立模块：用于对电力信号参数进行综合分析，筛选有源滤波器或电力系统中的故障数据，并建立电力系统与有源滤波器的拓扑结构数据；
18、故障检测模块：用于利用分布式谐波分析对电网拓扑结构数据进行实时监控，根据实时监控结果确定有源滤波器是否存在故障；
19、主动容错策略制定模块：用于若有源滤波器存在故障，将故障结果传输至云端数据库进行比对，根据历史故障处理方式制定的主动容错策略。
20、一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任意一项所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法的步骤。
21、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法、系统及存储介质，实现了高效检测有源滤波器是否存在故障并主动完成容错，减少的电网工作人员的工作量，提高了工作效率，保障了人员安全。
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1.一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，对电力信号参数综合分析具体包括：将待分析电力信号参数同步挤压小波变换，并将待分析电力信号参数的小波系数作为第n小波系数，对所述第n小波系数基于小波系数阈值进行滤波，所述小波系数阈值基于历史数据中的电力信号参数小波阈值的概率分布函数确定；对多个待分析电力信号进行全面分析，获得N个小波系数，综合各个小波系数，确定电力信号参数是否存在故障。
3.根据权利要求1所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，建立电力系统与有源滤波器的拓扑结构数据具体为：获取配电网拓扑结构数据，包括线路、开关和变压器设备的连接关系，将电力信号参数融入到网络拓扑结构中，并对拓扑结构数据进行预处理。
4.根据权利要求1所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，采集有源滤波器中的电力信号参数包括：通过配电网中配置的谐波测量单元，采集配电网中的电压和电流数据；基于有源滤波器的物理属性获取有源滤波器的
5.根据权利要求1所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，根据历史故障处理方式制定的主动容错策略，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，应对策略包括对电流进行补偿，具体包括：基于补偿指令电流信号输出补偿电流对被补偿对象执行滤波、无功补偿；对补偿指令电流信号进行判断确定判断结果，再根据判断结果输出PWM驱动信号；基于PWM驱动信号控制PWM变流器的通断，从而实时调整补偿电流的数值。
7.一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制系统，其特征在于，包括：
8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任意一项所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，对电力信号参数综合分析具体包括：将待分析电力信号参数同步挤压小波变换，并将待分析电力信号参数的小波系数作为第n小波系数，对所述第n小波系数基于小波系数阈值进行滤波，所述小波系数阈值基于历史数据中的电力信号参数小波阈值的概率分布函数确定；对多个待分析电力信号进行全面分析，获得n个小波系数，综合各个小波系数，确定电力信号参数是否存在故障。
3.根据权利要求1所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，建立电力系统与有源滤波器的拓扑结构数据具体为：获取配电网拓扑结构数据，包括线路、开关和变压器设备的连接关系，将电力信号参数融入到网络拓扑结构中，并对拓扑结构数据进行预处理。
4.根据权利要求1所述的一种有源滤波器故障诊断与主动容错控制方法，其特征在于，采集有源滤波器中的电力信号参数包括：通过配电网中配置的谐波测量单元，采集配电网中...
【专利技术属性】
技术研发人员：张振海，何晓宇，王磊，马骁壮，刘英南，陈丽娜，张振哲，王子豪，张琪，
申请(专利权)人：国家电网有限公司技术学院分公司，
类型：发明
国别省市：
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