摘要:从4个方面综述了当前三相逆变器中故障诊断研究的方法，首先阐述故障诊断的目的，简述各种方法的概念，然后分析故障诊断的研究现状以及各种方法的优缺点，最后总结现在三相逆变器故障诊断的难点，探讨后期研究的新思路。
关键词:三相逆变器;开关管;故障诊断
0引言
电力电子装置中三相逆变器是当前非常常见的电力电子设备［1］，其中的开关管非常敏感，故障发生的概率很大，因此，对故障进行实时有效的检测和准确定位很有必要。三相逆变器中的故障大致可分为短路故障［2］和开路故障［3］。在短路故障发生时，装置温度迅速升高导致设备损坏，甚至可引起电网瓦解;与短路故障相比，一般开路故障发生后，系统还可以继续运行，不会造成严重的影响，但输出电流会升高，波形发生畸变，对其他设备造成影响。
1三相逆变器故障诊断研究现状
1．1基于信号处理的故障诊断方法。1)频谱分析法中信号从时域变为频域时容易造成时域信息丢失，并且频谱分析一般是对整个信号进行，不能精准地获取局部信息以及实现故障定位准确［4］。李从飞等提出了一种基于时域的变化规律，提取故障信息进行判断的方法［5］。2)小波分析法相对于傅里叶变换，还可以应用于连续小波变换，从而区分信号突变和噪声，闵月梅等增加算法的权重和优化，实现故障诊断［6］。3)信息融合法是指从信息源获取信息和数据，并分析这多个传感器信息数据之间的关系，从而可以使故障诊断获得正确的估计和判断，避免了数据过于单一而造成的信息不可靠导致故障无法准确判断［7］。
1．2基于统计分析的故障诊断方法。1)主要成分分析法将多指标复杂的数据归结为能够反映信息特征的几个主要数据信息，使问题更加简单化，便于分析。其缺点是没有明确和判断所用数据可提供分析以及满足降维的条件，一般情况下，通过将主要成分分析法与其他方法结合，实现故障诊断［8］。2)贝叶斯网络根据未知信息推理估计，利用贝叶斯公式得到故障发生的概率，从而达到故障诊断的效果。张琦等构建贝叶斯网络，利用贝叶斯公式对故障进行快速诊断，最终实现故障诊断［9］。
1．3基于知识的故障诊断方法。1)专家系统将工作过程中积累的有效工作经验和独特专业知识结合起来。缺点是建立知识库比较难，需要大量的专家领域知识积累，并且知识库的维护难度大［9］。2)故障树分析法主要是采用逻辑的方法，以故障树逻辑图为基础，形象地进行危险的分析工作。故障树在故障诊断过程中直观明了、思路清晰、逻辑性强，既可作定性分析，又可作定量分析［10］。3)神经网络可以实现复杂的映射。利用故障信息和故障类型直接的映射关系，最终实现系统的故障诊断［11］。4)支持向量机法可通过小样本学习，这就造成支持向量机难以训练大规模样本的缺点，需要结合其他诊断方法［12］。981．4基于数学模型的故障诊断方法1)基于状态空间平均模型的故障诊断方法通过基尔霍夫定律对三相逆变器进行分析，选取合适的状态变量，考虑开关器件的导通和关断状态，利用时间平均条件，分析等效的线性时不变电路，实现故障诊断［13］。2)基于混杂切换系统模型中的重要理论是切换系统理论，可以很好地描述一个既有离散特性又有连续特性的电路，三相逆变器中开关器件是不可或缺的存在，在系统工作时，开关的导通和关断使系统有不同的拓扑结构，这些结构不断地切换，又使系统具有了离散性质，通过切换系统理论建立系统的模型［14］。
2三相逆变器故障诊断的发展展望
在实际的工程中，三相逆变器故障诊断技术不仅得到广泛的应用，也收获了满意的结果;但同时也存在很多值得关注且没有得到解决的问题。1)实际情况中的电力电子系统极其复杂，各种诊断方法都存在自身的缺陷与不足。2)故障诊断在近年来比较关注的鲁棒性问题［15］，目前成功的研究成果还没有很大的进步。3)由于社会的需求量不断增大，电力电子的应用也增多，电路结构复杂程度增大，故障状态也增多，需要考虑更多的故障情况，因此如何正确地选取故障信息也是一个值得考虑的问题。今后的研究重点可以从以下几点展开:①将多种故障诊断方法有效率地综合应用，取长补短，提高故障诊断的综合性能。②针对鲁棒性的控制算法的问题加大研究力度。③将各种数据信息相互融合，综合判断可以映射各种故障的信息，从而进行更全面的故障诊断。
3结语
本文从电力电子电路方向，对目前应用在三相逆变器上的故障诊断的方法分别进行探讨，并简单阐述了这些方法在故障诊断研究中的优缺点。随着更多科技的开拓和创新，各种研究方法不断精进和改良，电力电子故障诊断将会获得更加广阔的发展思路。
作者:冯桢 杨晨曦 单位:华北水利水电大学电力学院