用于获取电容器特征参数的方法、设备及可读存储介质技术

本发明专利技术提供一种用于获取电容器特征参数的方法、设备及可读存储介质，其中方法包括：获取待测电容器的测量参数序列；根据待测电容器的测量参数序列构建差分自回归移动平均模型，并根据该模型得到待测电容器的第一尺度特征；获取电容器分类模型、目标温度和目标频率，将第一尺度特征、目标温度和目标频率输入电容器分类模型，以得到待测电容器的分类标签，并根据该分类标签得到待测电容器的第二尺度特征；将待测电容器的第一尺度特征和第二尺度特征融合并进行特征提取，以得到待测电容器的融合特征；获取回归预测模型并将融合特征输入其中，以得到待测电容器的目标特征参数。本发明专利技术的技术方案能够提高获取待测电容器目标参数的工作效率。的工作效率。的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
用于获取电容器特征参数的方法、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术属于电容器特征参数获取方法的
，具体涉及一种用于获取电容器特征参数的方法、用于获取电容器特征参数的设备和一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]电容器是电气系统中常用的电气元件，也是非常重要的电气元件，并且根据使用材料和应用场景的不同，电容器可以分为多种类型，例如在高速列车牵引系统中，金属化膜电容器是应用最为广泛的无源器件之一，由于金属化膜电容器与铝电解电容器相比，具有耐压性能更高、寿命更长、稳定性的优点，因此金属化膜电容器已经成为变流系统中间直流环节滤波和无功功率补偿的关键。根据安全、绿色和经济的要求，大容量金属化膜电容器的设计倾向于同时充分利用各方面元器件和材料的特性来实现成本、效率和寿命的综合优化和权衡，然而，据统计，电容器在各电力电子系统中对故障率高达30％，并且表征电容器寿命评估的方法尚未得到系统的理论和方法支持。
[0003]另外，考虑到金属化膜电容器的性能关系到整个变流系统的安全性与高效性，电容器生产厂家与检修部门往往会在各类电气参数上设置安全裕量，其原因一方面是因为若安全裕量设置过高，电容器仍能保持优越的性能，此时的更换会造成材料、资源的浪费与巨额成本的增加；另一方面，受限于对高速列车变流系统“周期性检修”的高昂成本与长时间跨度，如果裕量过小，电容器的性能与参数特性可能无法在上一级检修后至下一级检修前的运行里程内满足列车运行要求，而导致安全隐患的存在。
[0004]高速列车金属化膜电容器的老化建模与寿命评估研究有助于提高检修效率、降低运维成本、保障列车安全服役，具有很重要的科学意义和应用价值。目前对电容器的性能进行检测时，最常用的方法是加速寿命试验法。加速寿命试验是对电容器施加远大于工况条件的应力谱，以在短时间内获得电容器终止寿命，然后再通过相关映射模型将试验下的寿命外推正常应力下寿命。另外，国内外学者们通过上述老化机理的分析，设计了单应力与多应力浮充老化试验，并求解对应的映射模型。由于在加速寿命试验中，电容器的主要寿命表征参数(例如电容量、等效串联电阻和损耗角等)随测量温度和测量频率变化较大，而处在不同寿命阶段的电容器，这些参数的温度、频率特性存在一定的关联，因此在试验过程中对这些参数进行温、频特性测量有助于进一步探寻电容器的退化规律。然而，在实际应用中，通过不断改变温度和频率测量电容器参数的温频特性需要耗费大量的时间成本和人力成本，工作效率低。
[0005]综上所述可知，现有技术中用于获取的电容器特征参数的方法，存在工作效率低的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于获取电容器特征参数的方法、设备及可读存储介质，以至少解决现有技术中用于获取电容器的特征参数的方法，存在工作效率低的问题。
[0007]为至少解决上述问题，第一方面，本专利技术提供了一种用于获取电容器特征参数的方法，包括：获取待测电容器的测量参数序列，所述待测电容器的测量参数序列包括在设定温度下频率为设定频率时的测量特征参数；根据所述待测电容器的测量参数序列构建差分自回归移动平均模型，并根据该模型得到所述待测电容器的第一尺度特征；获取电容器分类模型、目标温度和目标频率，将所述第一尺度特征、目标温度和目标频率输入所述电容器分类模型，以得到所述待测电容器的分类标签，并根据该分类标签得到所述待测电容器的第二尺度特征；将所述待测电容器的第一尺度特征和第二尺度特征融合并进行特征提取，以得到所述待测电容器的融合特征；获取回归预测模型，并将所述待测电容器的融合特征输入所述回归预测模型，以得到所述待测电容器的目标特征参数。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，所述待测电容器的测量特征参数分别包括其电容量、等效串联电阻和/或损耗角。
[0009]根据本专利技术的另一个实施例，所述构建差分自回归移动平均模型包括：对所述待测电容器的测量参数序列进行平稳性检验；响应于所述待测电容器的测量参数序列不平稳，对所述待测电容器的测量参数序列进行差分处理以得到一阶的差分序列；响应于所述差分序列不满足设定条件，继续进行下一阶的差分处理，以得到下一阶的差分序列；响应于所述差分序列满足设定条件，停止进行差分处理并获取所述差分序列的阶数；根据偏自相关函数开始衰减的滞后期数，确定非季节性自回归多项式的项数；根据自相关函数开始衰减的滞后期数，确定非季节性移动平均多项式的项数；根据所述差分处理的次数、非季节性自回归多项式的项数和移动平均多项式的项数，以及所述待测电容器的测量参数和训练电容器的测量参数，构建所述差分自回归移动平均模型。
[0010]根据本专利技术的又一个实施例，所述平稳性检验包括单位根检验和KPSS检验。
[0011]根据本专利技术的另一个实施例，所述待测电容器的分类标签设置有对应多项式的系数。
[0012]根据本专利技术的又一个实施例，还包括对所述待测电容器的测量参数序列和/或训练电容器的测量参数序列进行插值处理的步骤。
[0013]根据本专利技术的另一个实施例，所述第一尺度特征和第二尺度特征融合后，采用重构独立成分分析算法对其进行特征提取，以得到所述融合特征。
[0014]根据本本专利技术的又一个实施例，获取待测电容器的回归预测模型包括：获取所述训练电容器的融合特征，并对其进行标准化处理，以得到标准化训练集；采用所述标准化训练集对决策树回归模型进行训练，以得到所述回归预测模型。
[0015]第二方面，本专利技术一种用于获取电容器特征参数的设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有用于在所述处理器上执行的计算机程序指令，所述处理器执行该计算机程序指令时，实现如上述任意一项实施例所述的用于获取电容器特征参数的方法。
[0016]第三方面，一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，所述计算机指令由处理器运行时，实现如上述任意一项实施例所述的用于获取电容器特征参数的方法。
[0017]本专利技术所提供的技术方案，在获取待测电容器的测量参数序列后，采用差分自回归移动平均模型获取待测电容器的第一尺度特征、通过电容器分类模型得到待测电容器的第二尺度特征，接着将待测电容器的第一尺度特征和第二尺度特征融合并进行特征提取，以得到其融合特征，最后根据回归预测模型以及待测电容器的融合特征得到待测电容器的
目标特征参数。由于本申请所提供的技术方案，其所得的待测电容器的第一尺度特征、第二尺度特征的准确度较高，因此根据待测电容器的融合特征，能够提高所获取待测电容器的目标特征参数的准确性。另外，在获取待测电容器的目标特征参数时无需在所有工况下对其进行检测，因此还能够提高获取待测电容器目标参数的工作效率。
附图说明
[0018]通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0019]图1为根据本专利技术实施例的用于获取电容器特征参数的方法的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于获取电容器特征参数的方法，其特征在于，包括：获取待测电容器的测量参数序列，所述待测电容器的测量参数序列包括在设定温度下频率为设定频率时的测量特征参数；根据所述待测电容器的测量参数序列构建差分自回归移动平均模型，并根据该模型得到所述待测电容器的第一尺度特征；获取电容器分类模型、目标温度和目标频率，将所述第一尺度特征、目标温度和目标频率输入所述电容器分类模型以得到所述待测电容器的分类标签，并根据该分类标签得到所述待测电容器的第二尺度特征；将所述待测电容器的第一尺度特征和第二尺度特征融合并进行特征提取，以得到所述待测电容器的融合特征；获取回归预测模型，并将所述待测电容器的融合特征输入所述回归预测模型，以得到所述待测电容器的目标特征参数。2.根据权利要求1所述的用于获取电容器特征参数的方法，其特征在于，所述待测电容器的测量特征参数分别包括其电容量、等效串联电阻和/或损耗角。3.根据权利要求1所述的用于获取电容器特征参数的方法，其特征在于，所述构建差分自回归移动平均模型包括：对所述待测电容器的测量参数序列进行平稳性检验；响应于所述待测电容器的测量参数序列不平稳，对所述待测电容器的测量参数序列进行差分处理以得到一阶的差分序列；响应于所述差分序列不满足设定条件，继续进行下一阶的差分处理，以得到下一阶的差分序列；响应于所述差分序列满足设定条件，停止进行差分处理并获取所述差分序列的阶数；根据偏自相关函数开始衰减的滞后期数，确定非季节性自回归多项式的项数；根据自相关函数开始衰减的滞后期数，确定非季节性移动平均多项式的项数；根据所述差分处理的次数、非季节性自回...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚军，于天剑，刘嘉文，代毅，胡裕松，戴计生，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：