H桥逆变器IGBT开路故障诊断：小波分析与LS-SVM方法

"H桥逆变器IGBT开路故障诊断方法研究 (2014年)" 本文主要探讨了H桥逆变器中IGBT（绝缘栅双极型晶体管）开路故障的诊断方法，该问题在电力电子系统中至关重要，因为IGBT作为关键的功率开关元件，其故障可能导致系统性能严重下降甚至设备损坏。作者提出了一个创新的故障诊断策略，该策略结合了小波多分辨率分析、核主成分分析和最小二乘支持向量机。 首先，针对IGBT开路故障的特点，即故障可能导致电流路径中断，研究人员选择半个基波周期的电容电压平均值作为分析的原始信号。这种选择是为了消除负载变化对诊断结果的影响，确保诊断的稳定性。 接着，采用小波多分辨率分析对原始信号进行处理，这是一种有效的信号处理技术，能够将信号分解成不同尺度的细节和粗糙度成分，从而提取出反映故障特征的向量。这种方法有助于从复杂的电气信号中捕获故障信息，增强了故障检测的敏感性。 随后，为了降低数据的复杂性并提取最重要的特征，论文采用了核主成分分析（KPCA）。KPCA是一种非线性主成分分析方法，它通过引入核函数将数据映射到高维空间，再进行主成分分析，能有效地减少特征维度，同时保留数据的主要信息。 最后，建立了一个基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的故障分类器。LS-SVM是支持向量机的一个变体，它通过最小化平方误差来构建决策边界，适合于小样本和非线性问题，对于故障分类具有较高的准确性和鲁棒性。 实验是在660V低压静止同步补偿器的试验样机上进行的，结果显示，提出的诊断方法能有效地识别IGBT开路故障，具有良好的准确性和实时性。这表明该方法适用于实际电力系统的在线监测和故障预防，对于提升系统的可靠性和维护效率有显著作用。 关键词：H桥逆变器；绝缘栅双极型晶体管；核主成分分析；最小二乘支持向量机；故障诊断 中图分类号：TP277 文献标志码：A 文章编号：1007-449X(2014)05-0112-07 总结来说，这篇2014年的论文提出了一种高效、准确的IGBT开路故障诊断方法，结合了多种先进的数据分析工具，为电力电子设备的故障检测提供了新的思路，对于提高电力系统的安全运行和故障预防能力具有重要意义。