淺談射頻儀表在發(fā)電裝置慈利體系問(wèn)題整治踐行
限于篇幅，本文只給出了α=30°典型故障的勵(lì)磁電壓波形如，根據(jù)勵(lì)磁電壓故障波形可知發(fā)電機(jī)功率單元輸出的勵(lì)磁電壓Ud波形有如下特點(diǎn)：①觸發(fā)角α一定時(shí)，不同類故障產(chǎn)生的Ud故障波形不相同；②同一類故障時(shí)，不同觸發(fā)角產(chǎn)生的Ud故障波形相似，只是勵(lì)磁電壓的幅值不同；③觸發(fā)角α相同、同一類故障時(shí)，不同晶閘管故障時(shí)對(duì)應(yīng)的故障波形相似，只是在時(shí)間軸上進(jìn)行了平移。
α=30°典型故障Ud的波形3發(fā)電機(jī)功率單元的故障診斷方法譜分析是整流電路在線故障診斷的主要研究方法，但是譜分析需要二次定位，在實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)算復(fù)雜、運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于多重化整流電路比較適用，而發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)功率單元只有22種故障狀態(tài)，為此本文在故障波形面積處理的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的模式識(shí)別診斷方法，利用該方法使程序簡(jiǎn)單且運(yùn)行時(shí)間少，更有利于在線診斷。
由上述分析可知發(fā)電機(jī)功率單元輸出是由正常波頭和畸變波頭共同組成一個(gè)周期（6波頭）的電壓波形，其中每個(gè)波頭占用π/3區(qū)間，在每個(gè)波頭區(qū)間定義一種面積，它可以反映各波頭的狀態(tài)及畸變程度。該面積分為以下三種：⑴正常狀態(tài)下的“面積”定義（α為觸發(fā)角，U2L為整流變壓器二次側(cè)線電壓有效值）：）>32sin（3 其中⑵、⑶為故障狀態(tài)。勵(lì)磁電壓波形可用向量Y={}16……λλ表示，其中16……λλ分別為一個(gè)周期中6個(gè)波頭的面積，正常工作時(shí)λi=1S（i=1…6），故障情況下λi可為2S、3S.為了簡(jiǎn)化故障診斷過(guò)程，對(duì)故障波形進(jìn)行預(yù)處理，處理時(shí)用常量1、0、2分別代替1S、2S、3S，其中1、0、2反應(yīng)了波頭的畸變程度，各波頭面積與正常狀態(tài)的面積進(jìn)行比較就可以得到各波頭的畸變程度，這樣6個(gè)波頭就可以用特征值1、0、2組成的模式向量來(lái)表示，描述中故障模式向量為：}1，1，2，0，2{}1，1，0，2，2{}1，0，2，1，0，2{}1，1，0，2{312141TY（2）將各向量平移即可得出同類故障中不同故障元的模式向量，如{}21，2，0，1，1，1TY=，其他的依次類推。
由以上故障模式向量可知，該向量的6個(gè)元素由1、0、2三個(gè)數(shù)字按照一定的順序排列而成，且兩個(gè)模式向量之間的排列順序不相同，根據(jù)這些特征作者認(rèn)為可以將故障模式向量排列成一張由22個(gè)一維向量組成的表，其典型故障模式向量如式（2）所示，將該表的向量進(jìn)行位對(duì)位整數(shù)化后形成了一張由22個(gè)三進(jìn)制數(shù)組成的表。如：200211220111201201201111312141TW（3）為了便于通過(guò)LabVIEW中的分支結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)故障判斷，將故障狀態(tài)對(duì)應(yīng)的三進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，這并不影響故障模式向量的唯一性。
基于虛擬儀器的故障診斷方法實(shí)現(xiàn)虛擬儀器及其專用軟件LabVIEW的簡(jiǎn)介虛擬儀器是由計(jì)算機(jī)硬件資源、模塊化儀器硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過(guò)程通訊及圖形用戶界面的軟件組成的測(cè)控系統(tǒng)，它利用PC計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境，建立界面友好的虛擬儀器面板，操作人員通過(guò)友好的圖形界面及圖形化編程語(yǔ)言控制儀器運(yùn)行，完成對(duì)被測(cè)試量的采集、分析、判斷、顯示、存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)生成。
發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)功率單元故障診斷系統(tǒng)的硬件組成本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)調(diào)理電路和PC機(jī)組成，其硬件配置如所示。數(shù)據(jù)采集卡采用美國(guó)NI公司的M系列的PCI-6221采集卡，PCI-6221是一種基于計(jì)算機(jī)PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡，它可直接插在計(jì)算機(jī)的PCI插槽上使用，卡上配有8雙/16單路模擬量輸入、2路模擬量輸出、24路數(shù)字輸入輸出等，其中A/D轉(zhuǎn)換器分辨率16位，最大采樣頻率可達(dá)到250KS/s.
試驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論本文使用改進(jìn)的模式識(shí)別故障診斷方法，在虛擬儀器的軟件平臺(tái)LabVIEW上開(kāi)發(fā)出了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)功率單元的故障診斷系統(tǒng)，并在實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái)小型勵(lì)磁試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)。中國(guó)糧油儀器網(wǎng) http://www.yoshikomatsuura.com/
