本發(fā)明屬于電源安全檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種直流電源在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、直流電源在線檢測(cè)技術(shù)是一種先進(jìn)的電力系統(tǒng)維護(hù)手段，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控直流電源系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障和安全隱患；這種技術(shù)對(duì)于保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，尤其是在變電站等關(guān)鍵設(shè)施中。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，直流電源的檢測(cè)多依賴于對(duì)電源內(nèi)阻的檢測(cè)，當(dāng)內(nèi)阻達(dá)到一定值后，即可判斷直流電源發(fā)生故障；然而，直流電源的故障類型較多，比如溫度、絕緣性等，因此，僅僅依靠檢測(cè)內(nèi)阻來(lái)監(jiān)控直流電源的運(yùn)行狀態(tài)，顯然是不夠準(zhǔn)確的，為此提出一種直流電源在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種直流電源在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種直流電源在線檢測(cè)方法，包括以下步驟：

4、采集直流電源的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括：絕緣電阻值、內(nèi)阻、溫度以及功率偏差；

5、對(duì)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

6、對(duì)各運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，來(lái)構(gòu)建故障診斷模型；

7、對(duì)故障診斷模型進(jìn)行訓(xùn)練，來(lái)調(diào)優(yōu)模型參數(shù)；

8、將標(biāo)準(zhǔn)化后的運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的故障診斷模型，計(jì)算直流電源故障得分s，并設(shè)置閾值z(mì)，來(lái)與s進(jìn)行對(duì)比，若s>z，則判斷直流電源故障。

9、進(jìn)一步地，標(biāo)準(zhǔn)化處理的公式為：

10、

11、式中，y為原始運(yùn)行數(shù)據(jù)，y′為標(biāo)準(zhǔn)化后的運(yùn)行數(shù)據(jù)，ymin為數(shù)據(jù)集中的最小值，ymax為數(shù)據(jù)集中的最大值。

12、進(jìn)一步地，所述故障診斷模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

13、s＝ω1×ir+ω2×r+ω3×t+ω4×δp+b

14、式中，s表示直流電源故障得分，ir為絕緣電阻值，r為內(nèi)阻、t為溫度，δp為功率偏差，b為偏置常數(shù)；ω1、ω2、ω3以及ω4分別表示絕緣電阻值、內(nèi)阻、溫度以及功率偏差的權(quán)重。

15、進(jìn)一步地，所述故障診斷模型的訓(xùn)練過(guò)程為：

16、s41，將標(biāo)準(zhǔn)化處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)，按照7：3的比例劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

17、s42，利用標(biāo)準(zhǔn)化處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)構(gòu)造特征矩陣x：

18、

19、s43，隨機(jī)初始化權(quán)重和偏置常數(shù)；

20、s44，使用交叉熵?fù)p失函數(shù)來(lái)評(píng)估模型輸出與真實(shí)標(biāo)簽之間的差距：

21、

22、其中，n為樣本數(shù)量，為模型輸出的預(yù)測(cè)概率，σ為sigmoid函數(shù)；

23、s44，計(jì)算故障得分s：

24、si＝ω1×iri+ω2×ri+ω3×ti+ω4×δpi+b

25、應(yīng)用激活函數(shù)以獲取預(yù)測(cè)概率：

26、

27、s45，計(jì)算損失函數(shù)對(duì)權(quán)重和偏置的梯度：

28、

29、其中，j是特征的索引；

30、s46，使用梯度下降法更新權(quán)重和偏置：

31、

32、其中，α是學(xué)習(xí)率；

33、s47，使用k折交叉驗(yàn)證來(lái)評(píng)估模型的性能，調(diào)整學(xué)習(xí)率和迭代次數(shù)，對(duì)不同的學(xué)習(xí)率和其他超參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)搜索，找到最佳組合。

34、進(jìn)一步地，所述閾值z(mì)的確認(rèn)是根據(jù)直流電源在正常運(yùn)行狀態(tài)下所有樣本的得分s的分布來(lái)確定。

35、進(jìn)一步地，絕緣電阻值通過(guò)絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量；內(nèi)阻是通過(guò)內(nèi)阻測(cè)試儀測(cè)量電源的內(nèi)阻；溫度是通過(guò)溫度傳感器對(duì)電源外部溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)讀取；功率偏差是通過(guò)將監(jiān)測(cè)的電源實(shí)際輸出功率與額定功率作差后，取絕對(duì)值得到。

36、一種直流電源在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

37、數(shù)據(jù)采集模塊：采集直流電源的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括：絕緣電阻值ir、內(nèi)阻r、溫度t以及功率偏差δp；

38、數(shù)據(jù)處理模塊：對(duì)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

39、模型構(gòu)建模塊：對(duì)各運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，來(lái)構(gòu)建故障診斷模型；

40、模型訓(xùn)練模塊：對(duì)故障診斷模型進(jìn)行訓(xùn)練，來(lái)調(diào)優(yōu)模型參數(shù)；

41、以及，故障診斷模塊：將標(biāo)準(zhǔn)化后的運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的故障診斷模型，計(jì)算直流電源故障得分s，并設(shè)置閾值z(mì)，來(lái)與s進(jìn)行對(duì)比，若s>z，則判斷直流電源故障。

42、一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有可讀程序，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，能夠執(zhí)行上述的一種直流電源在線檢測(cè)方法。

43、一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線，所述處理器、所述存儲(chǔ)器和所述通信接口通過(guò)所述通信總線完成相互間的通信；

44、所述存儲(chǔ)器用于存放至少一條可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令使所述處理器執(zhí)行上述的一種直流電源在線檢測(cè)方法對(duì)應(yīng)的操作。

45、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)指令指示計(jì)算設(shè)備執(zhí)行上述的一種直流電源在線檢測(cè)方法對(duì)應(yīng)的操作。

46、本發(fā)明的有益效果：

47、本發(fā)明通過(guò)引入絕緣電阻值、內(nèi)阻、溫度以及功率偏差作為檢測(cè)直流電源的指標(biāo)，并將各指標(biāo)通過(guò)加權(quán)的方式構(gòu)建故障判斷模型，從而能夠更加準(zhǔn)確地檢測(cè)、判斷出直流電源的故障。

技術(shù)特征：

1.一種直流電源在線檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源在線檢測(cè)方法，其特征在于，標(biāo)準(zhǔn)化處理的公式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源在線檢測(cè)方法，其特征在于，所述故障診斷模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直流電源在線檢測(cè)方法，其特征在于，所述故障診斷模型的訓(xùn)練過(guò)程為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源在線檢測(cè)方法，其特征在于，所述閾值z(mì)的確認(rèn)是根據(jù)直流電源在正常運(yùn)行狀態(tài)下所有樣本的得分s的分布來(lái)確定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源在線檢測(cè)方法，其特征在于，絕緣電阻值通過(guò)絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量；內(nèi)阻是通過(guò)內(nèi)阻測(cè)試儀測(cè)量電源的內(nèi)阻；溫度是通過(guò)溫度傳感器對(duì)電源外部溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)讀??；功率偏差是通過(guò)將監(jiān)測(cè)的電源實(shí)際輸出功率與額定功率作差后，取絕對(duì)值得到。

7.一種直流電源在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有可讀程序，其特征在于，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，能夠執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種直流電源在線檢測(cè)方法。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線，所述處理器、所述存儲(chǔ)器和所述通信接口通過(guò)所述通信總線完成相互間的通信；

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)指令指示計(jì)算設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1-6中任一所述的一種直流電源在線檢測(cè)方法對(duì)應(yīng)的操作。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種直流電源在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于電源安全檢測(cè)領(lǐng)域；一種直流電源在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法包括：采集直流電源的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括：絕緣電阻值、內(nèi)阻、溫度以及功率偏差；對(duì)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；對(duì)各運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，來(lái)構(gòu)建故障診斷模型；對(duì)故障診斷模型進(jìn)行訓(xùn)練，來(lái)調(diào)優(yōu)模型參數(shù)；將標(biāo)準(zhǔn)化后的運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的故障診斷模型，計(jì)算直流電源故障得分S，并設(shè)置閾值Z，若S>Z，則判斷直流電源故障。本發(fā)明通過(guò)引入絕緣電阻值、內(nèi)阻、溫度以及功率偏差作為檢測(cè)直流電源的指標(biāo)，并將各指標(biāo)通過(guò)加權(quán)的方式構(gòu)建故障判斷模型，從而能夠更加準(zhǔn)確地檢測(cè)、判斷出直流電源的故障。

技術(shù)研發(fā)人員：喬亞興,秦虹,解智剛,董力,滕瑩冰,章程熙,張彥,趙皓明,張宇巍,陳偉,侯宇軒,姜文韜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9