船舶电力系统逆变模块故障检测与诊断研究

发布时间：2024-04-15 05:21

　　随着新能源船舶的发展,逆变器将在新能源船舶的电力系统中发挥越来越重要的作用。逆变模块是船舶电力推进装置的核心设备,但逆变模块是电力系统的薄弱环节,其控制通断的功率开关元件故障率高。因此,研究逆变模块的故障诊断对船舶及其设备安全有重要的意义。通过总结国内外逆变器故障检测与诊断的技术发展现状,针对船舶逆变模块存在噪声且能获取的故障特征值有限的特点,本文提出了无迹卡尔曼滤波和支持向量机结合的故障诊断方法。本文以典型船舶逆变系统为基础建立了仿真模型,该模型采用PWM技术控制方法,并以异步电机为负载。本文利用该模型对逆变器功率开关元件各种故障状态下的电流进行了分析,得到了可以利用电流进行故障分析的结论。考虑到将频率作为一个测量参数时,复数域卡尔曼滤波比实数域卡尔曼滤波更有效率,本文建立了逆变系统复数域的电流模型。本文利用该模型对比了扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法在不同信噪比下对参数估计的收敛性能,得到了无迹卡尔曼滤波性能更优的结论。然后利用复数域的无迹卡尔曼滤波算法对逆变系统频率、基波以及部分谐波进行估计,仿真结果表明,这些被估计参数能很好的反应不同的故障特征。因此这些估计参数可以作为逆...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1新能源船舶电力系统结构

集美大学硕士学位论文船舶电力系统逆变模块故障检测与诊断研究1第1章绪论1.1选题背景和意义随着全球各个国家对环境的日益重视和IMO组织对燃油类污染物减排的要求日益严格，用新的清洁能源取代传统柴油机作为船舶能量来源已是一个重要的发展方向[1,2]，如用燃料电池、太阳能和波浪能等作为....

图1-2船舶典型逆变器电路

集美大学硕士学位论文船舶电力系统逆变模块故障检测与诊断研究2图1-2船舶典型逆变器电路逆变器模块的核心元件是功率开关元件，较为流行的功率开关元件有功率MOS场效晶体管、MOS控制晶闸管以及绝缘栅双极晶闸管等。逆变系统通过控制功率开关元件的通断，从而实现电流的逆变。在船舶逆变器工作....

图1-3逆变器元件故障分布

集美大学硕士学位论文船舶电力系统逆变模块故障检测与诊断研究2图1-2船舶典型逆变器电路逆变器模块的核心元件是功率开关元件，较为流行的功率开关元件有功率MOS场效晶体管、MOS控制晶闸管以及绝缘栅双极晶闸管等。逆变系统通过控制功率开关元件的通断，从而实现电流的逆变。在船舶逆变器工作....

图1-4逆变器故障诊断方法

集美大学硕士学位论文船舶电力系统逆变模块故障检测与诊断研究4人员的日常工作和生活，进而影响船舶安全。因此，逆变器模块性能更高，其故障诊断速度更快，发现故障更及时，船舶也更安全。3）提高设备稳定性，减少设备维护工作量。当船舶逆变模块发生故障时，如果依靠逆变器模块外部检查和诊断或者停....

本文编号：3955795