一种UPS系统整机健康状况判断方法技术方案

本发明专利技术公开一种UPS系统整机健康状况判断方法，所述方法包括：将铝电解电容运行参数输入训练好的小波神经网络，得到所述铝电解电容的多个电容值和多个等效串联电阻值；将所述多个电容值中的预测组电容值、所述多个等效串联电阻值中的预测组等效串联电阻值输入改进的SVM模型，得到电容预测剩余工作寿命；根据模块实际温度变化值和预设试验参数，计算IGBT预测剩余工作寿命；根据所述电容预测剩余工作寿命和所述IGBT预测剩余工作寿命中的较小值判断UPS整机预测剩余工作寿命。采用本发明专利技术，通过检测点自行获取铝电解电容运行参数、模块实际温度变化值，实时判断UPS整机预测剩余工作寿命。实时判断UPS整机预测剩余工作寿命。实时判断UPS整机预测剩余工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种UPS系统整机健康状况判断方法


[0001]本专利技术涉及UPS电源监测领域，尤其涉及一种UPS系统整机健康状况判断方法。

技术介绍

[0002]在地铁、医院、数据中心、银行等重要民生行业，都需要稳定可靠的供电系统。作为制造业大国，我国电网及用电情况比较复杂，设备建设相对滞后等因素造成电网供电质量较差、电压波动范围大。同时，大量企业工业设备会给电网带来电磁和谐波干扰，破坏我国电网环境。不间断电源(Uninterruptable Power System，UPS)是一种维持电力稳定供应装置，系统主要由整流器、逆变器、变压器、储能装置和开关等元器件构成，当交流输入电源发生暂停、波动、缺相异常情况时，继续保证关键负载电力供应的电源设备。作为电力供应设备，能保证这些重要行业电力的稳定供应，提高系统运行的稳定性与可靠性，随着人民对系统运行安全的要求越来越高，必须保证这些重要行业中UPS能24小时安全可靠运行，需要实时监控其运行状态，在UPS系统出现故障前能进行准确的预警，以便提前采取措施，保证UPS系统运行的稳定。
[0003]在需要应用UPS系统的场景下，设备工作条件恶劣，一般需要面临高温封闭环境，高温容易造成供电系统电子元器件的老化速度加快，缩短元器件使用寿命，元器件突发性故障的可能性增大；金属含量高的灰尘容易导致电源系统的绝缘间隙变小，绝缘性能下降，造成爬电或短路，灰尘覆盖也会造成电子元器件散热不畅，缩短设备元器件的寿命。针对UPS系统的维护要求定期测量各电池端电压，当各电池压差过大时，要进行均充，要求定期对电池进行试探性容量试验，以便检查电池组的性能优劣以及保持电池的活性。但是实际运用中，由于各种条件的限制，UPS蓄电池的维护很少有人完全按照上面所述进行，首先新电池验收，由于时间长，又无方便工具可供利用，有相当多的人根本没有做这一工作即将电池投入使用。其次，新电池投入使用后，由于一般UPS电池是装在柜子里，测量、脱离都很不方便，很少测量端电压，而且定期对电池进行试探性容量试验更是无从进行。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种UPS系统整机健康状况判断方法，通过检测点自行获取铝电解电容运行参数、模块实际温度变化值，实时判断UPS整机预测剩余工作寿命。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例提供了一种UPS系统整机健康状况判断方法，包括：
[0006]获取铝电解电容运行参数；
[0007]将所述铝电解电容运行参数输入训练好的小波神经网络，得到所述铝电解电容的多个电容值和多个等效串联电阻值；
[0008]将所述多个电容值中的预测组电容值、所述多个等效串联电阻值中的预测组等效串联电阻值输入改进的SVM模型，得到电容预测剩余工作寿命；
[0009]获取模块实际温度变化值；
[0010]根据所述模块实际温度变化值和预设试验参数，计算IGBT预测剩余工作寿命；
[0011]根据所述电容预测剩余工作寿命和所述IGBT预测剩余工作寿命中的较小值判断UPS整机预测剩余工作寿命。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述获取铝电解电容运行参数，具体包括：
[0013]在铝电解电容的正负极的母排上设置母线纹波电压监测点、母线纹波电流监测点，在所述铝电解电容的正负极表面处设置电容表面温度监测点和电容环境温度监测点；
[0014]通过所述母线纹波电压监测点和所述母线纹波电流监测点获取纹波电压和纹波电流，通过所述电容表面温度监测点和所述电容环境温度监测点获取电容表面温度和电容环境温度。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述小波神经网络的训练过程为：
[0016]小波神经网络初始化后计算小波神经网络预测误差；
[0017]根据所述小波神经网络预测误差修正小波神经网络权值和小波基函数系数。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述将所述多个电容值中的预测组电容值、所述多个等效串联电阻值中的预测组等效串联电阻值输入改进的SVM模型，得到电容预测剩余工作寿命，具体包括：
[0019]将所述多个电容值中的预测组电容值、所述多个等效串联电阻值中的预测组等效串联电阻值输入改进的SVM模型，得到多个未来时刻对应的电容值和等效串联电阻值；
[0020]取等效串联电阻值增加到初始阻值的预设倍数时对应的未来时刻作为电解电容第一寿命值；当前时刻为0；
[0021]取电容值减少到初始容值的预设比例时对应的未来时刻作为电解电容第二寿命值；
[0022]取所述电解电容第一寿命值和所述电解电容第二寿命值中的较小值作为所述铝电解电容的剩余寿命预测值。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述改进的SVM模型的求解过程为：
[0024]采用拉格朗日乘数法，将SVM的最优化问题转换为对应的拉格朗日函数；
[0025]对所述拉格朗日函数求偏导，得到该拉格朗日函数的最优化条件并转换成矩阵方程；
[0026]求解所述矩阵方程得到SVM的线性核函数。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述获取模块实际温度变化值，具体包括：
[0028]通过逆变模块散热器处的温度传感器获取模块实际温度变化值。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述根据所述模块实际温度变化值和预设试验参数，计算IGBT预测剩余工作寿命，具体包括：
[0030]通过循环老化试验建立IGBT壳温与寿命的关系模型并确认所述关系模型中的预设试验参数；所述预设试验参数包括试验温度变化范围和试验失效周期数；
[0031]根据所述试验温度变化范围与所述试验失效周期数的乘积、所述模块实际温度变化值，计算IGBT预测剩余工作寿命。
[0032]在一种可能的实现方式中，还包括：
[0033]通过整流控制板监测点和整流电源板监测点获取整流模块运行参数；
[0034]比较所述整流模块运行参数与各类报警极限值、各类运行错误极限值的大小，若
所述运行参数中的子参数大于报警极限值，发出警告；若所述运行参数中的子参数大于运行错误极限值，关闭整流模块。
[0035]在一种可能的实现方式中，所述逆变控制板监测点包括IGBT温度监测点、输入直流电压监测点、主控芯片监测点、输出电压监测点、控制板电源监测点、并机通信线连接监测点和载频监测点，所述IGBT温度监测点安置于逆变模块散热器处；所述整流电源板监测点包括输入三相电压监测点和输出电压监测点。
[0036]在一种可能的实现方式中，还包括：
[0037]根据铁芯的材质温升曲线和外绕组的材质温升曲线，判断铁芯和外绕组异常情况；
[0038]根据散热器温度与预设散热器温升范围，判断散热器自动调整能力；
[0039]根据开关的干接点反馈信号与开关后端的电压采样，判断开关的使用寿命；
[0040]根据电池组的内阻和电压，判断出电池的剩余容量和剩余寿命。
[0041]相比于现有技术，本专利技术实施例提供的一种UPS系统整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UPS系统整机健康状况判断方法，其特征在于，包括：获取铝电解电容运行参数；将所述铝电解电容运行参数输入训练好的小波神经网络，得到所述铝电解电容的多个电容值和多个等效串联电阻值；将所述多个电容值中的预测组电容值、所述多个等效串联电阻值中的预测组等效串联电阻值输入改进的SVM模型，得到电容预测剩余工作寿命；获取模块实际温度变化值；根据所述模块实际温度变化值和预设试验参数，计算IGBT预测剩余工作寿命；根据所述电容预测剩余工作寿命和所述IGBT预测剩余工作寿命中的较小值判断UPS整机预测剩余工作寿命。2.如权利要求1所述UPS系统整机健康状况判断方法，其特征在于，所述获取铝电解电容运行参数，具体包括：在铝电解电容的正负极的母排上设置母线纹波电压监测点、母线纹波电流监测点，在所述铝电解电容的正负极表面处设置电容表面温度监测点和电容环境温度监测点；通过所述母线纹波电压监测点和所述母线纹波电流监测点获取纹波电压和纹波电流，通过所述电容表面温度监测点和所述电容环境温度监测点获取电容表面温度和电容环境温度。3.如权利要求1所述UPS系统整机健康状况判断方法，其特征在于，所述小波神经网络的训练过程为：小波神经网络初始化后计算小波神经网络预测误差；根据所述小波神经网络预测误差修正小波神经网络权值和小波基函数系数。4.如权利要求1所述UPS系统整机健康状况判断方法，其特征在于，所述将所述多个电容值中的预测组电容值、所述多个等效串联电阻值中的预测组等效串联电阻值输入改进的SVM模型，得到电容预测剩余工作寿命，具体包括：将所述多个电容值中的预测组电容值、所述多个等效串联电阻值中的预测组等效串联电阻值输入改进的SVM模型，得到多个未来时刻对应的电容值和等效串联电阻值；取等效串联电阻值增加到初始阻值的预设倍数时对应的未来时刻作为电解电容第一寿命值；当前时刻为0；取电容值减少到初始容值的预设比例时对应的未来时刻作为电解电容第二寿命值；取所述电解电容第一寿命值和所述电解电容第二寿命值中的较小值作为所述铝电解电容的剩余寿命预测值。5.如权利要求1或4所述UPS系统整机健康...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，廖慧，李更彧，余远峰，郭志强，
申请(专利权)人：广东创电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：