摘要：电力机车车载控制电源是列车控制系统能源的唯一提供者，出现故障将会导致无法估量的后果。因此，研制出能够高效准确监测及诊断控制电源的运行状态，成为保障列车运营安全急需解决的问题。针对这种情况，我们提出使用分布式故障诊断的思路。并利用该方法试制了实验样机，试验运行良好，达到了预期的目标，具备工业推广价值。
关键词：稳定；故障；分布式诊断；实验样机
中图分类号：TD64 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 14-0003-02
车载控制电源作为电力机车控制系统的重要组成部分，一旦出现故障将导致整个列车控制系统的瘫痪，将会对行车安全造成无法预计的严重后果。针对这种情况，研制出一套具有能够实时准确的监测及预测诊断车载控制电源的实时运行情况，是当前保障电力机车安全运营急需解决的问题。车载控制电源系统包含了整流、逆变、变压、控制等多个子系统，再加上系统自身的寄生参数对整体性能和系统稳定性都起着决定性作用，而这些子系统的寄生参数相互之间有着紧密的耦合关系。所以，使用传统的系统故障诊断方法不能够对车载控制电源进行全面实时的诊断。
针对目前存在的问题和控制电源自身的故障诊断计算量大，子系统寄生参数的分析方法不明确的问题。提出了使用分布式故障诊断的方法，将整个车载控制电源系统分割为相互之间有一定独立性的不同子系统，分割之后可以针对不同子系统采取各自最有效的故障诊断方式，不需要考虑其他子系统的结构和参数。系统诊断的复杂程度得到了大大的降低，与此同时可以针对特性不同的子系统采取更加准确有效的诊断方法，从而系统诊断的可靠性和准确性得到了大大的提高。[1，2]
一、故障诊断方法及建模
（一）分布式诊断原理
（二）车载控制电源的电路结构
电力机车的电气控制系统都需要车载控制电源来进行供电，其是机车控制系统的重要组成部分。它性能的好坏与电力机车的安全运有着直接的关系。伴随着机车控制技术的逐步提高，控制系统精细程度的不断增加，由直流稳压电源直接供电的子系统也在不断的增多。尤其是各种控制、检测设备的大量使用，控制电源保证无故障运行就显得越发重要。[2，4，5]
对上面提出的车载控制电源故障关系图，我们分成如下三个步骤：
1.将系统分区为不同级。将模型中的反馈环分配给分区中的各级。
2.建立对应于系统循环因果模型的非循环因果模型。
3.建立的非循环因果模型的分区。
经过以上三步，通过优化系统的分区，使他们变成相互独立的故障区，来实现结构简单、计算准确高效和诊断稳定可靠的分布式故障诊断系统。[3，6，7]
二、诊断系统整体结构
基于前面的理论研究工作，采用了分布式的设计思想，针对列车的实际运行环境中具有的三大特点：运行中电磁干扰非常严重、机械震动大、温湿度条件苛刻。因此在故障诊断系统设计的时候，除了诊断系统自身需要得到绝对可靠的保障之外，还必需要一些附加的电路来对采集到的信号进行信号不同的调理，以确保故障诊断过程中使用到的信号的可靠性。考虑到以上的种种因素，我们进行了车载控制电源故障诊断系统的初步设计。系统的基本结构框图如图3所示，图中的虚线框中是为以后增加子模块预留的扩展接口。
三、试验结果
分布式车载控制电源故障诊断系统目前有样机正在线上运行，经过了两年的试验运行，一共诊断出各种故障68次，下面对试验运行过程中诊断出来的故障进行对比分析。
试验证明，分布式故障诊断系统车载110V控制电源上的能够较准确的起到诊断的作用，其诊断精度及稳定性已具备工业推广的要求。
四、结论
本文提出了一种新型的车载电源故障诊断方法—分布式故障诊断，采用该方法试制出来的实验样机运行结果良好，基本达到了预期的准确可靠诊断的目标，具备工业推广的价值。
参考文献：
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[作者简介]付胜华（1965-），男，江西省高安市，本科，高级工程师，主要研究方向：轨道交通及设备检修。
