[發明專利]一種UPS系統中三相電壓源型逆變器的故障診斷方法

在審

• 申請號: 202210735473.0
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115166498A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 李紹堅;李想;王愚;歐陽丹;張子君;鄧高峰;聶雷剛;韋捷;黃增柯;向穎;國家棟;葉蕾;檀亞鳳;邰思博
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司南寧供電局
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R31/54;G01R31/40;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州市專注魚專利代理有限公司 44456
• 代理人: 楊瑾

1.一種UPS系統中三相電壓源型逆變器的故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過對開關管的觸發信號進行控制，模擬出UPS系統中三相電壓源型逆變器單個、兩個開關管開路故障狀態，采集各種故障狀態下的三相輸出電流數據；

對各種故障狀態下的三相電流數據進行預處理，并進行數據重構得到融合后的一維特征向量，建立故障樣本數據集；

將數據融合后的每種故障類型的所有樣本按照6:2:2的比例隨機分為訓練集、驗證集和測試集；

搭建1D CNN網絡模型，利用訓練集和驗證集數據對1D CNN進行訓練和驗證，得到訓練完成的1D CNN模型；

將測試集數據輸入訓練完成的1D CNN模型，進行故障診斷。

2.根據權利要求1所述的UPS系統中三相電壓源型逆變器的故障診斷方法，其特征在于，所述采集各種故障狀態下的三相輸出電流數據包括單個、兩個開關管開路故障及正常狀態的三相輸出電流數據。

3.根據權利要求1所述的UPS系統中三相電壓源型逆變器的故障診斷方法，其特征在于，所述對各種故障狀態下的三相電流數據進行預處理，并進行數據重構得到融合后的一維特征向量具體包括：

利用Min-Max歸一化將三相電流歸一化到[-1,1]，再使用重疊率為25％的重疊采樣進行數據分割，將來自三個電流傳感器的數據X_i＝[x_i1,x_i2,...,x_in](i＝1,2,3)融合為一維特征向量X＝[X₁,X₂,X₃]。

4.根據權利要求1所述的UPS系統中三相電壓源型逆變器的故障診斷方法，其特征在于，所述利用訓練集和驗證集數據對1D CNN進行訓練和驗證具體指：

所述訓練集用于訓練1D CNN模型；

所述驗證集用于調整模型的超參數和初步評估經過訓練的1D CNN模型的能力。

5.根據權利要求1所述的UPS系統中三相電壓源型逆變器的故障診斷方法，其特征在于，所述1D CNN包括卷積層、激活層、池化層、全連接層和softmax分類層結構，并采用批標準化和dropout兩種深度學習訓練技巧；

所述卷積層和激活層用于提取特征；

所述池化層用于特征降維；

所述全連接層和softmax分類層用于把前面所有層學習到的特征綜合起來進行分類。

6.根據權利要求5所述的UPS系統中三相電壓源型逆變器的故障診斷方法，其特征在于，所述1D CNN是五個卷積層-激活層-批歸一化-池化層結構、一個dropout層、兩個全連接層和一個softmax分類層。