一種複雜電路網絡故障診斷方法
2023-05-31 11:14:01 1
專利名稱：一種複雜電路網絡故障診斷方法
技術領域：
本發明涉及一種複雜電路網絡的故障診斷方法。屬於電子線路及通信技術領域。
背景技術：
隨著電子技術的飛速發展，電子設備的組成和結構變得越來越複雜，大多數複雜電子設備由模擬和數字電路混合組成。因此，對複雜電路可測性及分析的要求日益迫切，然而，現實中有關模擬電路故障診斷的理論與方法遠落後於數字電路的故障診斷，為了大規模複雜電網絡的故障診斷問題。本文提出一種新的電網絡故障診斷方法，將複雜電網絡中的支路及參數作為研究對象，利用線性化模型構造電網絡參考模型，進行診斷方程構造、故障定位、故障定值，用數據替化法生成系統故障數據，實現對電網絡系統故障的檢測與識另IJ。實驗結果表明，該故障診斷方法可準確檢測出複雜電網絡中的故障支路，驗證了方法的有效性
發明內容
本發明提供了一種複雜電網絡故障診斷方法，將複雜電網絡中的支路及參數作為研究對象，利用線性化模型構造電網絡參考模型，進行診斷方程構造、故障定位、，故障定值，用數據替化法生成系統故障數據，實現對電網絡系統故障的檢測與識別。實驗結果表明，該故障診斷方法可準確檢測出複雜電網絡中的故障支路。為達到上述目的，本發明採取的技術方案為診斷方程構造 可及端的注入電流向量I和可及端節點電壓向量U分別為
I = [I1, I2.. ·，im]T U = [UijU2--^UJt
N內部的電導、電流、電壓分別記作gk，ik，uk。
由替代定理，故障網絡內的支路可以用電流源代替，電流源的電流Aik就是Agk中的電流，即
A ik = -Agk (uk+Λ uk)
Δ U = Rm Δ j
Δ j是未知向量，上式即為診斷方程。
網絡可以看作是(m+b)埠，每個可及端對參考節點形成一個埠，共M個埠，NI中只含線性定常元件，這個多埠是互易的，為
_w_ Rl Rb J
故障定位
一個M個埠的電網絡N，其由二端電子元件構成，電子元件的聯級方式如圖所示；設電網絡中極少數元件的值改變，即出現了故障，根據埠電流、電壓的測量結果去判斷哪個元件故障，為元件定位。診斷方程式(2)是m個代數方程，未知量Aj有b個分量，診斷算法。
(1)若f=1，即一條支路故障，設故障支路是k，診斷方程成為
AU = RmA j = rkAjk
檢查Rm的列是否和AU平行，如果有這樣的列，即求得故障支路。
(2)若⑴沒有故障，則f= 2，第次從Rm中取出兩列，檢查是否成立，如果有這樣的列，即求得故障支路。
故障定值
由故障定位進而確定故障元件值的改變量，為故障定值。
設已確定了支路k、h是故障支路，由式解出Ajk, Λ jh，則可以計算出uk+Auk和uh+Auh,再求出Agk與Δ gh，g卩故障支路的電導增量。本發明的技術效果本發明提供了一種複雜電網絡故障診斷方法，將複雜電網絡中的支路及參數作為研究對象，利用線性化模型構造電網絡參考模型，進行診斷方程構造、故障定位、故障定值，用數據替化法生成系統故障數據，實現對電網絡系統故障的檢測與識另IJ，實驗結果表明，該故障診斷方法可準確檢測出複雜電網絡中的故障支路。
圖I為複雜電網絡模型；圖2為實施例中電網絡電路原理具體實施例方式實施例假定圖示2電路中，支路編號同時代表電阻值，節點(1，3，4)是可及節點，m = 3；其它為不可及節點，令[I1,13，I4]分別是[1，0，0]，
與0，0，1。
則可以計算Rm
(a)設支路4的電阻由4Ω增至6Ω，支路5的電阻由5Ω增至10Ω，則可算出Ag4,Ag5,進一步可以算出Δυ。
(b)設f= 1，AU與Rm的任何列不成比例，則不成立；
(C)設f = 2，可以得到
rank (r3, r4) = rank (r3, r4, Δ U) = 2
(d)計算各個可能故障電導的變化；
(e)求真故障支路集 AU = [O. 04，I. 6,0. 9]τ
與上面的計算結果進行比較，即可求出支路4. 5為故障支路。
本發明提出一種新的電網絡故障診斷方法，將複雜電網絡中的支路及參數作為研究對象，利用線性化模型構造電網絡參考模型，用數據替化法生成系統故障數據，實現對電網絡系統故障的檢測與識別，實驗結果表明，該故障診斷方法可準確檢測出複雜電網絡中的故障支路。
權利要求
1.一種複雜電網絡故障診斷方法，其特徵在於該方法首先是將複雜電網絡中的支路及參數作為研究對象，利用線性化模型構造電網絡參考模型，進行診斷方程構造、故障定位、故障定值，用數據替化法生成系統故障數據，實現對電網絡系統故障的檢測與識別。實驗結果表明，該故障診斷方法可準確檢測出複雜電網絡中的故障支路。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，診斷方程構造 可及端的注入電流向量I和可及端節點電壓向量U分別為 I =[工1，工2· · ·，Im]TU = [UijU2--^UJt N內部的電導、電流、電壓分別記作gk，ik，uk。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，根據替代定理，故障網絡內的支路可以用電流源代替，電流源的電流Aik就是中的電流，即A ik = -Agk (uk+Λ uk) Δ U = Rm Δ j Δ j是未知向量，上式即為診斷方程。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，網絡可以看作是(m+b)埠，每個可及端對參考節點形成一個埠，共M個埠，NI中只含線性定常元件，這個多埠是互易的，為 H RmJf Rl Rb. j_
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，故障定位 一個M個埠的電網絡N，其由二端電子元件構成，電子元件的聯級方式如圖所示，設電網絡中極少數元件的值改變，即出現了故障，根據埠電流，電壓的測量結果去判斷哪個元件故障。
診斷方程式(2)是m個代數方程，未知量△ j有b個分量，診斷步驟為 (1)若f= 1，即一條支路故障，設故障支路是k，診斷方程成為AU = R111A j = rkAjk 檢查Rm的列是否和AU平行，如果有這樣的列，即求得故障支路 (2)若⑴沒有故障，則f= 2，第次從Rm中取出兩列，檢查是否成立，如果有這樣的列，即求得故障支路。
6.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，由故障定位進而確定故障元件值的改變量，故障定值，設已確定了支路k、h是故障支路，由式解出Ajk, Δ jh，則可以計算出uk+Auk和uh+Auh,再求出Agk與Δ gh，即故障支路的電導增量。
全文摘要
本發明提供了一種複雜電網絡故障診斷方法，將複雜電網絡中的支路及參數作為研究對象，利用線性化模型構造電網絡參考模型，進行診斷方程構造、故障定位、故障定值，用數據替化法生成系統故障數據，實現對電網絡系統故障的檢測與識別。實驗結果表明。該故障診斷方法可準確檢測出複雜電網絡中的故障支路。
文檔編號G01R31/3167GK102914737SQ201210378538
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者王少夫 申請人:安徽科技學院