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专利名称：一种复杂电路网络故障诊断方法
技术领域：
本发明涉及一种复杂电路网络的故障诊断方法。属于电子线路及通信技术领域。
背景技术：
随着电子技术的飞速发展，电子设备的组成和结构变得越来越复杂，大多数复杂电子设备由模拟和数字电路混合组成。因此，对复杂电路可测性及分析的要求日益迫切，然而，现实中有关模拟电路故障诊断的理论与方法远落后于数字电路的故障诊断，为了大规模复杂电网络的故障诊断问题。本文提出一种新的电网络故障诊断方法，将复杂电网络中的支路及参数作为研究对象，利用线性化模型构造电网络参考模型，进行诊断方程构造、故障定位、故障定值，用数据替化法生成系统故障数据，实现对电网络系统故障的检测与识另IJ。实验结果表明，该故障诊断方法可准确检测出复杂电网络中的故障支路，验证了方法的有效性
发明内容
本发明提供了一种复杂电网络故障诊断方法，将复杂电网络中的支路及参数作为研究对象，利用线性化模型构造电网络参考模型，进行诊断方程构造、故障定位、，故障定值，用数据替化法生成系统故障数据，实现对电网络系统故障的检测与识别。实验结果表明，该故障诊断方法可准确检测出复杂电网络中的故障支路。为达到上述目的，本发明采取的技术方案为诊断方程构造 可及端的注入电流向量I和可及端节点电压向量U分别为
I = [I1, I2.. ·，im]T U = [UijU2--^UJt
N内部的电导、电流、电压分别记作gk，ik，uk。
由替代定理，故障网络内的支路可以用电流源代替，电流源的电流Aik就是Agk中的电流，即
A ik = -Agk (uk+Λ uk)
Δ U = Rm Δ j
Δ j是未知向量，上式即为诊断方程。
网络可以看作是(m+b)端口，每个可及端对参考节点形成一个端口，共M个端口，NI中只含线性定常元件，这个多端口是互易的，为
_w_ Rl Rb J
故障定位
一个M个端口的电网络N，其由二端电子元件构成，电子元件的联级方式如图所示；设电网络中极少数元件的值改变，即出现了故障，根据端口电流、电压的测量结果去判断哪个元件故障，为元件定位。诊断方程式(2)是m个代数方程，未知量Aj有b个分量，诊断算法。
(1)若f=1，即一条支路故障，设故障支路是k，诊断方程成为
AU = RmA j = rkAjk
检查Rm的列是否和AU平行，如果有这样的列，即求得故障支路。
(2)若⑴没有故障，则f= 2，第次从Rm中取出两列，检查是否成立，如果有这样的列，即求得故障支路。
故障定值
由故障定位进而确定故障元件值的改变量，为故障定值。
设已确定了支路k、h是故障支路，由式解出Ajk, Λ jh，则可以计算出uk+Auk和uh+Auh,再求出Agk与Δ gh，g卩故障支路的电导增量。本发明的技术效果本发明提供了一种复杂电网络故障诊断方法，将复杂电网络中的支路及参数作为研究对象，利用线性化模型构造电网络参考模型，进行诊断方程构造、故障定位、故障定值，用数据替化法生成系统故障数据，实现对电网络系统故障的检测与识另IJ，实验结果表明，该故障诊断方法可准确检测出复杂电网络中的故障支路。


图I为复杂电网络模型；图2为实施例中电网络电路原理具体实施例方式实施例假定图示2电路中，支路编号同时代表电阻值，节点(1，3，4)是可及节点，m = 3；其它为不可及节点，令[I1,13，I4]分别是[1，0，0]，
与0，0，1。
则可以计算Rm
(a)设支路4的电阻由4Ω增至6Ω，支路5的电阻由5Ω增至10Ω，则可算出Ag4,Ag5,进一步可以算出Δυ。
(b)设f= 1，AU与Rm的任何列不成比例，则不成立；
(C)设f = 2，可以得到
rank (r3, r4) = rank (r3, r4, Δ U) = 2
(d)计算各个可能故障电导的变化；
(e)求真故障支路集 AU = [O. 04，I. 6,0. 9]τ
与上面的计算结果进行比较，即可求出支路4. 5为故障支路。
本发明提出一种新的电网络故障诊断方法，将复杂电网络中的支路及参数作为研究对象，利用线性化模型构造电网络参考模型，用数据替化法生成系统故障数据，实现对电网络系统故障的检测与识别，实验结果表明，该故障诊断方法可准确检测出复杂电网络中的故障支路。
权利要求
1.一种复杂电网络故障诊断方法，其特征在于该方法首先是将复杂电网络中的支路及参数作为研究对象，利用线性化模型构造电网络参考模型，进行诊断方程构造、故障定位、故障定值，用数据替化法生成系统故障数据，实现对电网络系统故障的检测与识别。实验结果表明，该故障诊断方法可准确检测出复杂电网络中的故障支路。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，诊断方程构造 可及端的注入电流向量I和可及端节点电压向量U分别为 I =[工1，工2· · ·，Im]TU = [UijU2--^UJt N内部的电导、电流、电压分别记作gk，ik，uk。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，根据替代定理，故障网络内的支路可以用电流源代替，电流源的电流Aik就是中的电流，即A ik = -Agk (uk+Λ uk) Δ U = Rm Δ j Δ j是未知向量，上式即为诊断方程。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，网络可以看作是(m+b)端口，每个可及端对参考节点形成一个端口，共M个端口，NI中只含线性定常元件，这个多端口是互易的，为 H RmJf Rl Rb. j_
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，故障定位 一个M个端口的电网络N，其由二端电子元件构成，电子元件的联级方式如图所示，设电网络中极少数元件的值改变，即出现了故障，根据端口电流，电压的测量结果去判断哪个元件故障。
诊断方程式(2)是m个代数方程，未知量△ j有b个分量，诊断步骤为 (1)若f= 1，即一条支路故障，设故障支路是k，诊断方程成为AU = R111A j = rkAjk 检查Rm的列是否和AU平行，如果有这样的列，即求得故障支路 (2)若⑴没有故障，则f= 2，第次从Rm中取出两列，检查是否成立，如果有这样的列，即求得故障支路。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，由故障定位进而确定故障元件值的改变量，故障定值，设已确定了支路k、h是故障支路，由式解出Ajk, Δ jh，则可以计算出uk+Auk和uh+Auh,再求出Agk与Δ gh，即故障支路的电导增量。
全文摘要
本发明提供了一种复杂电网络故障诊断方法，将复杂电网络中的支路及参数作为研究对象，利用线性化模型构造电网络参考模型，进行诊断方程构造、故障定位、故障定值，用数据替化法生成系统故障数据，实现对电网络系统故障的检测与识别。实验结果表明。该故障诊断方法可准确检测出复杂电网络中的故障支路。
文档编号G01R31/3167GK102914737SQ201210378538
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者王少夫 申请人:安徽科技学院