《低雜波電流驅動系統故障診斷的研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由馮建強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低雜波電流驅動系統故障診斷的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮建強
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低雜波電流驅動系統是核聚變裝置中關鍵的電流驅動與輔助加熱系統，該系統發生故障時，危害極大，影響嚴重。由於系統內部存在著很多錯綜複雜、關聯耦合的相互關係，造成故障診斷非常困難。而且試驗費用昂貴，試驗樣本量小，因而其故障診斷是小樣本下基於不確定性信息的決策問題。本課題採用加窗傅立葉變換法和小波變換法分別對該複雜微波系統中的多種信號進行故障徵兆自動提取，其中可解決單只故障速調管識別的難題；在此基礎上，採用貝葉斯網路方法計算隸屬度，然後分別基於故障樹推理和模糊聚類方法進行故障識別；同時，在故障徵兆提取後採用支持向量機進行故障模式識別。對三種方案的結果進行分析比較，選出針對該類複雜微波系統故障診斷實時性和準確性高的方法。開展本項目的研究，對智慧型診斷在本類微波系統中的實際套用具有重要的意義，有助於核聚變裝置高參數穩態運行。
結題摘要
低雜波電流驅動系統是核聚變裝置中關鍵的電流驅動與輔助加熱系統，其中子系統之間及子系統內部都存在著很多錯綜複雜、關聯耦合的相互關係，是典型的複雜系統。該系統發生故障時，危害極大，影響嚴重。通過多年的技術研發，發展了速調管過流保護、射頻打火保護、連鎖保護等多重保護，以及專用的監控子系統。目前，人身安全和關鍵器件的安全基本得到保障。但系統組成越複雜，單元部件越多，出現故障的機率越大，而且故障可能是多故障、關聯故障等複雜形式。如何及時準確地定位故障是一個棘手的問題。 為此，本項目在四個方面展開研究：（1）研究了多管並聯的高功率微波系統中故障脈衝信號捕獲的方法。提出直接獲取電弧放電信號的方案，在數微秒內，捕獲脈衝故障信號，為故障甄別和分析奠定基礎；（2）研究了多管並聯的複雜情況下故障脈衝信號特徵提取的算法，有效地抑制干擾，從而提取放電脈衝故障特徵信號；（3）開發成功故障脈衝源智慧型定位技術，能夠甄別時間間隔大於600納秒的故障信號，可用於多管並聯模式下故障速調管的甄別；（4）設計了複雜地系統故障線上檢測系統，可以全面掌握地系統的狀態，智慧型地診斷出可能的故障點。 本項目跟蹤國際前沿，以EAST的未來實際套用為目標，開展了低雜波電流驅動系統智慧型故障診斷的研究，掌握了此類複雜系統智慧型故障診斷的關鍵技術，為多套低雜波系統的同時運行提供了一套完整的故障診斷設計方案，滿足了EAST高參數和穩態運行對低雜波系統高可靠性和高可用性的要求。
