淺談射頻儀表在發(fā)電裝置慈利體系問題整治踐行
限于篇幅，本文只給出了α=30°典型故障的勵磁電壓波形如，根據(jù)勵磁電壓故障波形可知發(fā)電機功率單元輸出的勵磁電壓Ud波形有如下特點：①觸發(fā)角α一定時，不同類故障產(chǎn)生的Ud故障波形不相同；②同一類故障時，不同觸發(fā)角產(chǎn)生的Ud故障波形相似，只是勵磁電壓的幅值不同；③觸發(fā)角α相同、同一類故障時，不同晶閘管故障時對應的故障波形相似，只是在時間軸上進行了平移。
α=30°典型故障Ud的波形3發(fā)電機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，在實際應用中運算復雜、運行時間較長，對于多重化整流電路比較適用，而發(fā)電機勵磁系統(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)上提出了改進的模式識別診斷方法，利用該方法使程序簡單且運行時間少，更有利于在線診斷。
由上述分析可知發(fā)電機功率單元輸出是由正常波頭和畸變波頭共同組成一個周期（6波頭）的電壓波形，其中每個波頭占用π/3區(qū)間，在每個波頭區(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)。勵磁電壓波形可用向量Y={}16……λλ表示，其中16……λλ分別為一個周期中6個波頭的面積，正常工作時λi=1S（i=1…6），故障情況下λi可為2S、3S.為了簡化故障診斷過程，對故障波形進行預處理，處理時用常量1、0、2分別代替1S、2S、3S，其中1、0、2反應了波頭的畸變程度，各波頭面積與正常狀態(tài)的面積進行比較就可以得到各波頭的畸變程度，這樣6個波頭就可以用特征值1、0、2組成的模式向量來表示，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個元素由1、0、2三個數(shù)字按照一定的順序排列而成，且兩個模式向量之間的排列順序不相同，根據(jù)這些特征作者認為可以將故障模式向量排列成一張由22個一維向量組成的表，其典型故障模式向量如式（2）所示，將該表的向量進行位對位整數(shù)化后形成了一張由22個三進制數(shù)組成的表。如：200211220111201201201111312141TW（3）為了便于通過LabVIEW中的分支結(jié)構(gòu)實現(xiàn)故障判斷，將故障狀態(tài)對應的三進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(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現(xiàn)虛擬儀器及其專用軟件LabVIEW的簡介虛擬儀器是由計算機硬件資源、模塊化儀器硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過程通訊及圖形用戶界面的軟件組成的測控系統(tǒng)，它利用PC計算機強大的圖形環(huán)境，建立界面友好的虛擬儀器面板，操作人員通過友好的圖形界面及圖形化編程語言控制儀器運行，完成對被測試量的采集、分析、判斷、顯示、存儲及數(shù)據(jù)生成。
發(fā)電機勵磁系統(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、信號調(diào)理電路和PC機組成，其硬件配置如所示。數(shù)據(jù)采集卡采用美國NI公司的M系列的PCI-6221采集卡，PCI-6221是一種基于計算機PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡，它可直接插在計算機的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，最大采樣頻率可達到250KS/s.
試驗結(jié)果分析及結(jié)論本文使用改進的模式識別故障診斷方法，在虛擬儀器的軟件平臺LabVIEW上開發(fā)出了發(fā)電機勵磁系統(tǒng)功率單元的故障診斷系統(tǒng)，并在實驗室的一臺小型勵磁試驗臺上進行了試驗。中國糧油儀器網(wǎng) http://m.feta-virtual.com/
