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基于数学形态学和Pearson相关系数的风电变流器开路故障识别方法
An Open-Circuit Fault Identification Method for Wind Power Converters Based on Mathematical Morphology and Pearson Correlation Coefficient
卢奥煊季天瑶李梦诗莫春郑欣 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
针对风电机组变流器开路故障检测中存在的鲁棒性差与计算复杂问题，提出一种结合直流母线电压与转子电流的故障识别方法。利用数学形态学提取直流母线电压特征实现故障检测，采用Pearson相关系数分析转子三相电流波形以定位故障相，并结合电流平均值确定故障桥臂。该方法计算简便，可准确识别单管与双管开路故障。理论分析与仿真结果表明，在风速、负载波动及噪声干扰下，该方法仍具有高准确率与强鲁棒性。
解读: 该故障诊断方法对阳光电源的变流器产品线具有重要参考价值。通过数学形态学和Pearson相关系数的创新组合,可提升SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器的开路故障诊断能力。特别是在复杂工况下的高鲁棒性特点,契合iSolarCloud平台的智能运维需求。该方法计算简单,易于工程实现,可优化现有产品的故障...
基于负序控制特性差异的柔性低频输电线路采样值电流积聚量保护
A Sampling Value Current Accumulation Protection for Flexible Low-Frequency Transmission Lines Based on Negative-Sequence Control Characteristic Differences
王书扬 · 周泽昕 · 杨国生 · 曹虹 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年17月 · Vol.45
针对模块化多电平矩阵变换器（M3C）海上风电低频输电系统中双端弱馈与频率降低导致差动保护灵敏性与速动性不足的问题，分析M3C及风机变流器控制特性下故障序电流耦合关系，发现区内故障时线路两侧负序短路电流幅值存在差异。据此提出基于负序控制特性差异的采样值电流积聚量保护原理，通过积聚运算快速放大该差异特征，显著提升动作速度，且区外故障可靠不动作。PSCAD电磁暂态仿真结合现场录波验证表明，该保护可于3 ms内识别区内金属性短路，耐受过渡电阻达200 Ω。
解读: 该研究针对低频输电系统保护问题的创新解决方案对阳光电源的大型储能和海上风电产品线具有重要参考价值。负序控制特性差异的保护原理可应用于PowerTitan储能系统的故障检测,提升系统安全性。其3ms快速响应和200Ω高阻抗故障识别能力,可优化ST系列储能变流器的保护策略。该技术对构建更可靠的储能及风电...
太阳能跟踪器性能评估与能量损失量化集成方法
Integrated Methodology for Solar Tracker Performance Assessment and Energy Loss Quantification
Mohamed Limam El Hairach · Amal Tmiri · Insaf Bellamine · Tony Mellors 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月
大规模光伏装置的最佳运行依赖于对跟踪系统的有效监测。本研究提出了一种简单有效的性能监测方法，即通过找出导致能量损失的缺陷来进行监测。跟踪器状态指数是专门设计用于实时评估跟踪器异常情况的有效工具。所提出的方法与交互式可视化工具相结合，使操作人员能够迅速识别出故障跟踪器，并评估其对电站性能的影响。由于该方法具有明确的计算公式和运行参数，因此易于集成到现有的监测系统中。通过真实案例研究进行的验证表明，跟踪器状态指数能够可靠地将跟踪器故障与能量损失关联起来，从而凸显了其作为决策支持工具的作用，有助于提高...
解读: 该跟踪器性能评估与能量损失量化方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的多维度跟踪误差识别技术可集成至iSolarCloud平台，实现对大型光伏电站跟踪系统的实时监控与故障诊断。通过结合逆变器端实际发电数据与理论模型对比，可精确量化跟踪偏差导致的...
基于ICRLS与扰动滑模观测器的未知参数条件下并网三相逆变器多开关开路故障诊断
Multiple Open-Switch Fault Diagnosis of Grid-Connected Three-Phase Inverters Under Unknown Parameter Conditions Using ICRLS and Disturbance Sliding Mode Observer
Shuiqing Xu · Zhiqin Zheng · Lei Wang · Hai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对并网三相逆变器在参数未知情况下的开路（OS）故障诊断问题，本文提出了一种将输入补偿递推最小二乘法（ICRLS）与离散扰动滑模观测器（DSMO）相结合的方法。首先，引入了 ICRLS 方法，该方法通过补偿未知扰动来提高参数辨识的准确性，从而提升故障诊断的可靠性。随后，提出了一种新型 DSMO 用于快速、精确地估计三相电流。然后，基于这些观测值设计了自适应故障检测变量，确保了检测算法的鲁棒性。最后，通过构建故障相识别和故障类型识别机制，该方法实现了对并网三相逆变器 21 种不同类型 OS 故障的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并网三相逆变器开关故障诊断的技术研究具有重要的工程应用价值。该技术通过结合输入补偿递推最小二乘法（ICRLS）和离散扰动滑模观测器（DSMO），在参数未知条件下实现了21种开关故障的精确识别，这对提升光伏逆变器和储能变流器的可靠性与智能运维能力具有直接意义。 在实...
基于时域偏度与积分能量的柔性直流配电网极对地故障保护方案
Pole-to-Ground Fault Protection Scheme for Flexible DC Distribution Network Based on Time Domain Skewness and Integral Energy
Xiaowei Wang · Ying Tian · Jie Gao · Xiangxiang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
针对基于模块化多电平换流器的多端柔性直流配电网，线路故障若未能及时切除，将导致电力电子器件损坏甚至换流站烧毁。现有方法难以准确区分区内高阻故障与区外低阻故障。本文分析了系统发生接地故障时各测量点零模电流在时域与复频域的等效模型与方程，提出一种基于时域偏度与积分能量的接地保护方法。利用各测点零模电流偏度符号表征方向特性，线路积分能量表征幅值特性，结合两者可有效识别极端长线路条件下的故障特征。最后在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型，验证了该保护方法的适应性与优越性。
解读: 该柔性直流配电网保护技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。基于MMC拓扑的储能系统在直流侧故障时面临功率器件损坏风险，文章提出的时域偏度与积分能量双判据方法可有效解决高阻故障识别难题，适用于阳光电源多端直流储能并网场景。该保护算法可集成至ST系列产品的D...
内在与外在学习框架用于多设备初期故障检测与分类
Intrinsic and Extrinsic Learning Framework for Multi-Equipment Incipient Fault Detection and Classification
Lixian Shi · Yang Weng · Qiushi Cui · Xiaodong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
早期故障（IFs）是电力设备故障的先兆。由于发生频率低，早期故障数据十分稀缺。早期故障数据的稀缺导致识别早期故障存在困难。传统方法缺乏学习早期故障数据丰富且有意义表征的能力，尤其是在早期故障数据有限的情况下。此外，一些将波形转换为图像的方法在捕捉时间关系和分析波形失真方面并无优势。为解决这些问题，本文开发了一个名为INTEL - IFD的智能框架。在数据处理过程中，提出了一种加权早期故障格拉姆矩阵表达方法，以获得增强了早期故障特征的加权格拉姆图像，用于进一步基于图像的智能识别。为应对故障数据有限...
解读: 该内在与外在学习框架对阳光电源的功率器件故障预测具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器中的SiC功率模块故障预警,以及PowerTitan大型储能系统的预测性维护。通过挖掘有限故障样本的深层特征并引入外部知识,可提升iSolarCloud平台对功率器件初期故障的诊断准确率。...
基于ALBERT-BiLSTM-CRF的变压器套管故障中文命名实体识别
Chinese Named Entity Recognition of Transformer Bushing Faults Based on ALBERT-BiLSTM-CRF
Lijun Jin · Yufang Zhang · Zhikang Yuan · Shuojie Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
随着新型电力系统的数字化转型升级，传统电力设备对智能化功能的需求不断增加。套管作为变压器的关键设备之一，仍面临事故难以预测等问题，迫切需要采用数字化手段提高变压器套管的运维效率。目前，运维人员已以文本形式积累了大量变压器套管运行经验，但这些文本中的故障描述专业性强且因人而异，给机器自动进行故障识别带来了挑战。本文提出一种基于 ALBERT - BiLSTM - CRF 的中文变压器套管故障识别方法。首先，基于已发表的论文、故障报告、分析资料、记录和标准构建变压器套管故障数据集。其次，将文本转换为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于ALBERT-BiLSTM-CRF的变压器套管故障识别技术具有重要的借鉴价值和应用潜力。虽然研究聚焦于传统电力变压器领域，但其核心方法论可直接迁移至我司光伏逆变器、储能变流器等核心设备的智能运维体系中。 该技术的核心价值在于将非结构化的中文故障文本转化为可机器识别...