[发明专利]用于电气系统中的故障检测的负序电压的分段估计

权利要求书

1.一种被配置为检测包括多个定子绕组的电机中的定子绕组故障的诊断系统，所述诊断系统包括：

处理器，所述处理器被编程为：

接收提供给所述电机的三相电压和电流的测量值，所述测量值是从与所述电机相关联的电压和电流传感器接收的；

根据所述三相电压和电流计算电压和电流的正序分量、负序分量和零序分量；

识别对于所述负序电压的噪声因子贡献和定子故障贡献，所述噪声因子贡献包括由正序电流、负序电流和正序电压中的一者或多者引起的所述电机中的不平衡；以及

基于对于所述负序电压的所述定子故障贡献来检测所述电机中的定子故障；

其中在识别对于所述负序电压的所述噪声因子贡献和定子故障贡献时，所述处理器被进一步编程为执行两步初始化算法，所述两步初始化算法包括修改的递归最小二乘(RLS)方法以识别所述噪声因子贡献。

2.根据权利要求1所述的诊断系统，其中在检测所述电机中的所述定子故障时，所述处理器被进一步编程为：

基于对于所述负序电压的所述定子故障贡献来确定所述定子绕组中的电压增益的量；

将所述电压增益与电压阈值进行比较；以及

如果所述电压增益大于所述电压阈值，则识别所述AC电机中的定子故障；

否则，确定所述AC电机中不存在定子故障。

3.根据权利要求2所述的诊断系统，其中所述处理器被进一步编程为识别所述电机中的所述定子绕组故障，并且根据以下公式将所述定子故障定位到所述AC电机的一个或多个相：

V_SFa+a²V_SFb+aV_SFc＝-3V_2SF，

其中V_SFa、V_SFb、V_SFc是相A、相B、相C中的指示定子故障的电压增益，并且V_2SF是对于所述负序电压的所述定子故障贡献。

4.根据权利要求1所述的诊断系统，其中所述处理器被进一步编程为根据以下公式计算所述负序电压：

V_2M＝K₁*I₂+K₂*V₁+K₃*I₁，

其中I₁是所述正序电流，I₂是所述负序电流，V₁是所述正序电压，并且K₁、K₂、和K₃是所述正序电流I₁的函数的系数。

5.根据权利要求4所述的诊断系统，其中在执行所述两步初始化算法时，所述处理器被进一步编程为：

估计针对恒定负载的所述系数K₁、K₂并且将所述系数K₃设为零；

将所述恒定负载设定为基础负载；

在多个不同负载下，通过处于所述基础负载的所估计的系数K1、K2和处于零的系数K₃来计算实际的负序电压和所估计的负序电压之间的误差；以及

通过优化所述实际的负序电压和所估计的负序电压之间的所述误差来估计所述系数K₃。

6.根据权利要求5所述的诊断系统，其中所述处理器被进一步编程为通过根据以下公式优化所述误差来估计所述系数K₃：

Error＝K₃*(I₁–I_{1_base})，

其中I₁是当前负载状况下的所述正序电流并且I_{1_base}是所述基础负载状况下的所述正序电流。

7.根据权利要求5所述的诊断系统，其中所述处理器被进一步编程为在初始化时段期间估计针对恒定负载的所述系数K₁、K₂，其中在所述初始化时段期间不存在对于所述负序电压的定子故障贡献。