直流电源系统充电模块故障检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及直流电源系统充电模块故障检测方法，包括以下：预设周期T，基于所述周期T对直流电源系统充电模块的高频整流模块的输出电压进行采样，得到输出电压数据集，对输出电压数据集进行分析判断是否存在持续震荡事件，若存在则判断当前输出电压数据集存在异常风险；对输出电压数据集进行分析判断是否存在纹波异常事件，若存在判断所述高频整流模块存在纹波异常隐患；在存在任意异常隐患时，对中心机房进行告警。本发明专利技术实现了直流屏高频整流电源故障预判的目的，防止模块带缺陷运行，给维护、检修、更换提供合理时间，减少系统失电风险；解决以往需停电才能检测模块的缺憾，在线实时检测，快速报告预判结果，不影响系统运行，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
直流电源系统充电模块故障检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及直流电源
，尤其涉及直流电源系统充电模块故障检测方法及装置。

技术介绍

[0002]变电站直流屏内的高频整流模块是直流电源系统的重要组成部分，采用N+1冗余并联工作，长期运行，除了作为蓄电池充电电源，还担负常态负荷供电，工作状态复杂，参数要求苛刻，加之投运时间长短不一，均流方式因厂家不同，散热方式有风冷、自冷，故而整个电源系统及单体模块是否正常，是保证二次系统安全的重要保障。
[0003]目前高频整流模块的测试方式是测量稳压精度、稳流精度、纹波测量、均流测试等，而使用的测试仪为带载测试方式，体积笨重，接线繁琐，不利于进行快速测试。常规巡视、直流系统数据查看时无法预测高频整流模块的远期故障或性能，而进行提前维护、检修、更换，一旦发现故障只能由厂家应急处理，消缺周期内造成系统冗余不足甚至导致失压，应对这一重大隐患，急需一种在系统正常运行不停电条件下，能够快速对高频整流模块状态进行快速早期预判，快速处理，从而消除隐患，保证电力系统安全运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了至少解决现有技术的不足之一，提供直流电源系统充电模块故障检测方法及装置。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0006]具体的，提出直流电源系统充电模块故障检测方法，包括以下：
[0007]预设周期T，基于所述周期T对直流电源系统充电模块的高频整流模块的输出电压进行采样，得到与采样周期数相同的多个以时间顺序排序的输出电压数据集，
[0008]对输出电压数据集进行分析判断是否存在持续震荡事件，若存在则判断当前输出电压数据集存在异常风险，
[0009]当至少存在第一阈值以上存在异常风险的输出电压数据集时，判断所述高频整流模块存在电压异常隐患；
[0010]对输出电压数据集进行分析判断是否存在纹波异常事件，若存在判断所述高频整流模块存在纹波异常隐患；
[0011]在存在任意异常隐患时，对中心机房进行告警。
[0012]进一步，所述方法还包括，在进行输出电压数据集获取的过程中，对所述充电模块进行电器隔离。
[0013]进一步，所述方法还包括，获取所述高频整流模块的温度信息以及湿度信息，当所述温度信息处于
‑
5℃到40摄氏度之间时判断为工作温度正常，其他情况判断为工作温度异常，当所述湿度信息处于5％RH到80％RH时判断工作湿度正常，其他情况判断为工作湿度异常，将存在异常情况对中心机房进行告警。
[0014]进一步，具体的，对输出电压数据集进行分析判断是否存在持续震荡事件，包括以下，
[0015]步骤210，定义变量i，i的初始值为3，i∈[1,N]，N为输出电压数据集A中输出电压的数量，定义初始为空集的集合B，设置初始值为0的稳定值M；
[0016]步骤220，假定输出电压数据集A中第i个输出电压的采样时刻为t1，A中第i+1个输出电压的采样时刻为t2，计算t1到t2时刻之间的时长为T，判断A中第i+2个输出电压的采样时刻是否在t2+T的时间段内，如果是则转到步骤230，如果否则转到步骤240；
[0017]步骤230，计算得到时间T内的稳定电压值将稳定电压值u
fix
加入到集合B中，将集合B的稳定电压值u
fix
标记为震荡位置并转到步骤250，其中，u1为A中第i个输出电压、u2为A中第i+1个输出电压、u3为A中第i+2个输出电压，i1和i2均为变量，n为t1时刻到t2+T时刻之间的时间段内所有输出电压总数，k
i2
为从t1时刻开始的第i2个时刻采集的输出电压；
[0018]步骤240，当在t2时刻到t2+T时刻内，如果所有输出电压A1都满足第一条件，则将u1、u2和u3加入到集合B中并，将集合B的u1、u2和u3的位置标记为非震荡位置转到步骤250，
[0019]所述第一条件：或A1≥Min(u1,u2,u3)+G
×
Min(u1,u2,u3)；
[0020]其中G＝|V1/V2|；
[0021]G为震荡率比值，V1为短期电压震荡率；V2为长期电压震荡率；
[0022]步骤250，找寻得到集合B中的各个大于Max(u1,u2,u3)的输出电压的总数量为U1，集合B中的各个小于Min(u1,u2,u3)的输出电压的总数量为U2，当U1小于U2时，对各个大于Max(u1,u2,u3)的输出电压进行累加得到第一数值，对集合B中的各个小于Min(u1,u2,u3)的所有输出电压进行累加得到第二数值，当第一数值小于或等于第二数值时,令稳定值M的值增加1，当第一数值大于第二数值时，判断此时存在持续震荡事件直接结束流程；
[0023]步骤260，当U1大于或等于U2时，若稳定值M小于或等于Q，则将集合B中的所有非震荡位置的输出电压删除并且将稳定值M的值设置为0，若稳定值M大于Q，则将集合B中的所有震荡位置的输出电压删除并且将稳定值M的值设置为0；其中，Q为取值范围为[2,10]的稳定阈值，人为设定；
[0024]步骤270，当i的值小于或者等于N时，令i的值增加1并转到步骤220；当i的值大于N时，判断此时不存在持续震荡事件。
[0025]进一步，具体的，对输出电压数据集进行分析判断是否存在纹波异常事件，包括以下，
[0026]对所述输出电压数据集中的每一个输出电压，通过多重傅立叶滤波网络分离其交流分量，并计算得到纹波测量值，判断所述纹波测量值是否小于其对应的输出电压的第一倍数α，若是则判断纹波测量合格，若否则判断存在纹波异常事件。
[0027]进一步，具体的，所述第一倍数为百分之0.5。
[0028]进一步，所述方法还包括，建立第一数据库，所述第一数据库中存储有记录直流电
源系统充电模块存在异常的日志文件，每当存在新的直流电源系统充电模块时，更新数据库。
[0029]本专利技术还提出直流电源系统充电模块故障检测装置，包括以下：
[0030]采样模块，用于预设周期T，基于所述周期T对直流电源系统充电模块的高频整流模块的输出电压进行采样，得到与采样周期数相同的多个以时间顺序排序的输出电压数据集，
[0031]持续震荡事件判断模块，用于对输出电压数据集进行分析判断是否存在持续震荡事件，若存在则判断当前输出电压数据集存在异常风险，
[0032]电压异常隐患判断模块，用于当至少存在第一阈值以上存在异常风险的输出电压数据集时，判断所述高频整流模块存在电压异常隐患；
[0033]纹波异常事件判断模块，用于对输出电压数据集进行分析判断是否存在纹波异常事件，若存在判断所述高频整流模块存在纹波异常隐患；
[0034]告警模块，用于在存在任意异常隐患时，对中心机房进行告警。
[0035]进一步，所述装置还包括，
[0036]电器隔离模块，用于在进行输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直流电源系统充电模块故障检测方法，其特征在于，包括以下：预设周期T，基于所述周期T对直流电源系统充电模块的高频整流模块的输出电压进行采样，得到与采样周期数相同的多个以时间顺序排序的输出电压数据集，对输出电压数据集进行分析判断是否存在持续震荡事件，若存在则判断当前输出电压数据集存在异常风险，当至少存在第一阈值以上存在异常风险的输出电压数据集时，判断所述高频整流模块存在电压异常隐患；对输出电压数据集进行分析判断是否存在纹波异常事件，若存在判断所述高频整流模块存在纹波异常隐患；在存在任意异常隐患时，对中心机房进行告警。2.根据权利要求1所述的直流电源系统充电模块故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括，在进行输出电压数据集获取的过程中，对所述充电模块进行电器隔离。3.根据权利要求1所述的直流电源系统充电模块故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括，获取所述高频整流模块的温度信息以及湿度信息，当所述温度信息处于
‑
5℃到40摄氏度之间时判断为工作温度正常，其他情况判断为工作温度异常，当所述湿度信息处于5％RH到80％RH时判断工作湿度正常，其他情况判断为工作湿度异常，将存在异常情况对中心机房进行告警。4.根据权利要求1所述的直流电源系统充电模块故障检测方法，其特征在于，具体的，对输出电压数据集进行分析判断是否存在持续震荡事件，包括以下，步骤210，定义变量i，i的初始值为3，i∈[1,N]，N为输出电压数据集A中输出电压的数量，定义初始为空集的集合B，设置初始值为0的稳定值M；步骤220，假定输出电压数据集A中第i个输出电压的采样时刻为t1，A中第i+1个输出电压的采样时刻为t2，计算t1到t2时刻之间的时长为T，判断A中第i+2个输出电压的采样时刻是否在t2+T的时间段内，如果是则转到步骤230，如果否则转到步骤240；步骤230，计算得到时间T内的稳定电压值将稳定电压值u
fix
加入到集合B中，将集合B的稳定电压值u
fix
标记为震荡位置并转到步骤250，其中，u1为A中第i个输出电压、u2为A中第i+1个输出电压、u3为A中第i+2个输出电压，i1和i2均为变量，n为t1时刻到t2+T时刻之间的时间段内所有输出电压总数，k
i2
为从t1时刻开始的第i2个时刻采集的输出电压；步骤240，当在t2时刻到t2+T时刻内，如果所有输出电压A1都满足第一条件，则将u1、u2和u3加入到集合B中并，将集合B的u1、u2和u3的位置标记为非震荡位置转到步骤250，所述第一条件：或A1≥Min(u1,u2,u3)+G
×
Min(u1,u2,u3)；其中G＝|V1/V2|；G为震荡率比值，V1为短期电压震荡率；V2为长期...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄深，卫民，黄万深，郑家誉，樊云鹏，马燕平，滕焕秀，马洪杰，黄幸，蒙建安，黄忠谋，王鸣，杨春意，陈海宁，黄升平，谢卓辰，邹宇亮，刘沛，黄海文，方毅，陶衍旭，唐谋，池招荣，覃显南，黄国月，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司崇左供电局，
类型：发明
国别省市：