一、人工智能的电力电子变换器开路故障诊断措施
(一)将SVM作为基础的故障诊断
对于SVM来讲,属于创建在统计学理论与结构风险最小化理论层面上的一种机器学习算法,属于人工智能中重要的算法,能够准确的进行数据分析、模式识别等等,适合应用在样本较小、非线性的模式识别还有分析工作中。采用此类算法进行电力电子转换器故障问题的诊断,一般情况下能够先进行和故障样本信号相同的特征变换、特征量等提取出来,获取到应用在故障诊断分类器中进行训练的数据样本,之后利用训练的形式准确的诊断故障问题,对其进行精准定位处理。例如:在风力发电的有关系统之内,就可以使用人工智能SVM技术进行三相变流器中开路故障的诊断,分析系统的直流侧输出电压信号,通过小波包的形式作出故障信号方面的预处理操作,在能量集中频带范围之内,合理的提取相关谱值当做是故障特征方面的数据样本,把这个样本应用在SVM故障分类器中,就能够进行整流器故障问题的准确诊断与分析[1]。
(二)将ANN作为基础进行故障诊断
从人工智能ANN的层面来讲,属于神经网络算法,将其运用到电力电子变换器设备的故障诊断工作中,可以实现正常状态数据信息、故障状态数据信息的离线学习训练目的,利用对神经元节点互相之间的关系调整方式,通过网络层之间的学习创建故障特征关系、位置关系等等,最后准确的按照故障特征推理出故障问题的位置,实时性地开展诊断工作和监测工作,因此在有关的电力电子变换器实际的故障诊断过程中,应重点使用人工智能ANN诊断技术措施,通过有效地诊断和分析方式及时性、动态化、准确化地掌握故障位置与数据信息,便于合理的解决问题,保证变换器能够稳定运行。
(三)采用RFS的诊断措施
此类方式主要是将人工神经网络当做是基础部分,利用充足的样本进行学习训练,获取到最佳的解决问题的方式。和上述的SVM故障诊断方式相比,能够加快识别的速度,降低诊断的成本,减少所占用的资源,并且实时性的在线开展诊断活动,创建很多随机性的决策树,积累更多的学习算法,便于及时掌握和了解变换器开路故障问题。采用RFS的人工智能故障诊断技术,首先,可以在各个故障状态条件之下,组成上万个样本,在其中随机选择几千个样本创建训练集,剩下的就当做是测试样本,设定瞬时的开路故障诊断样本格式,主要就是(x(t),y(t)),其中的x(t)主要就是故障电流的样本,y(t)则代表着这个时刻之下样本类别标签,对故障流进行归一化的处置以后,样本类别标签合并处理,形成相关的样本训练集。其次,可以使用人工智能算法进行随机性的样本抽取,并且在随机森林算法之内,设置具有随机特征构建成为样本训练集、最后,结合多数投票的方式,集成化处理决策树,创建成为随机森林故障诊断分析器,在对故障问题进行诊断的过程中,只需输入位置类型的瞬间故障电流样本的信息和数据即可,相关的故障诊断分类器,就能够识别样本的类型,准确的判断和明确发生故障问题的位置,便于科学化的开展管理工作、协调工作、故障研究与防控工作等等[2]。
二、人工智能的电力电子变换器开路故障诊断注意事项
虽然在电力电子变换器的开路故障诊断工作中采用人工智能技术能够增强诊断的准确性与效果,但是,还存有诸多的缺陷和不足,如果不注意相关的事项,就可能会引发诊断不准确、不合理等问题,严重影响变换器的良好、稳定运行。具体的注意事项为:首先,在使用解析模型进行开路故障诊断的过程中,参数的设置非常复杂、繁琐,此情况下可以运用人工智能算法,合理设定其中参数内容,减小难度的同时保证参数信息的可靠性和准确性、其次,近年来在电力电子变换器频繁更新、改革的过程中,开路故障问题的出现形式、规律等呈现出多样化的特点,检测的设备和技术也不断增加,需要采集的开路故障样本数量很多、维度也很大,数据信息的压缩处理、传输处理和存储处理等难度都很高,在此情况下,就应该注意采用相关性分析方式、小波压缩方式等,预防出现冗余数据或者是冗余特征的问题,保证能够大维度、大量的进行数据信息压缩处理,保证数据的良好存储和传输等等。最后,应该注意,对于电力电子变换器而言,其具体的运行环境非常复杂繁琐,负载波动也会持续性的发生变化,导致故障样本的采集难度提升,在此情况下,就应该考虑使用将数据和知识驱动法相互结合的故障诊断措施,合理的识别各种开路故障样本信息,准确开展诊断工作和其他相应的工作[3]。
结语:
综上所述,电力电子变换器的开路故障问题诊断过程中,采用先进的人工智能技术,可以通过人工智能技术与有关的故障诊断和检测技术等提升各项故障诊断的准确性和有效性,并且注意在应用人工智能技术的过程中,可以遵循科学性的技术要点和原则,统一相应的故障诊断标准,保证整体的诊断效果和科学化水平。
参考文献:
[1]刘闯,寇磊,蔡国伟, 等.基于人工智能的电力电子变换器开路故障诊断研究综述[J].电网技术,2020,44(8):2957-2970.
[2]任晓红,万红,俞啸, 等.基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断[J].工矿自动化,2020,46(5):82-86,93.
[3]朱晓莹,蔡明哲,朱信威.有源中点箝位三电平变换器开路故障诊断研究[J].电力电子技术,2018,52(10):100-104.