电源设备老化检测方法、老化检测模型的训练方法及设备与流程

本发明涉及电力电子，尤其涉及电源设备老化检测方法、老化检测模型的训练方法及设备。

背景技术：

1、随着电力电子设备在工业供电、储能及特种电源等场景中的广泛应用，整流器、直流母线电容等器件在长期运行过程中可能出现参数漂移及渐进式老化，并通过母线电压纹波等电气信号表现出相应变化。因此，对电源设备的运行状态进行检测，以便及时识别器件老化，是保障设备可靠运行的重要手段。相关技术中，可以通过采集电压、电流、温度等运行参数，并结合频谱分析、时频分析或数据驱动模型对电源设备状态进行判断。然而，电源设备不同器件的老化可能导致运行信号发生复杂变化，不同老化状态之间还可能存在相似或交叠的表现，现有检测方式在不同老化状态的区分和识别方面仍存在一定局限。

2、因此，如何提高电源设备老化状态的识别准确性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了电源设备老化检测方法、老化检测模型的训练方法及设备，以至少解决相关技术中不同老化状态之间难以准确区分，导致电源设备老化检测准确性较低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种电源设备老化检测方法，电源设备包括三相六脉波整流器以及连接于所述三相六脉波整流器直流侧的直流母线电容组，电源设备老化检测方法包括：

3、采集所述电源设备的直流母线电压，根据所述直流母线电压获得母线电压纹波，并对所述母线电压纹波进行时频变换，获得纹波时频图；

4、提取所述纹波时频图中的纹波形态特征；

5、根据由所述纹波时频图提取得到的多个频率位置对应的频率统计特征，确定所述多个频率位置对应的频率注意力值；以当前电网基频的三倍频、六倍频和九倍频为中心建立物理频带先验值；将所述频率注意力值与所述物理频带先验值进行融合，并基于融合结果对所述纹波形态特征进行频带重加权，得到频带重加权后的纹波形态特征；

6、根据所述频带重加权后的纹波形态特征确定所述电源设备的老化检测结果。

7、为解决上述技术问题，本发明还提供一种老化检测模型的训练方法，所述老化检测模型用于电源设备老化检测，所述电源设备包括三相六脉波整流器以及连接于所述三相六脉波整流器直流侧的直流母线电容组，所述训练方法包括：

8、获取训练样本集，所述训练样本集中的训练样本包括所述电源设备处于健康状态时的样本和处于老化状态时的样本；

9、根据所述训练样本的直流母线电压获得母线电压纹波，并对所述训练样本的母线电压纹波进行时频变换，获得所述训练样本对应的纹波时频图；

10、将所述训练样本对应的纹波时频图输入初始老化检测模型，以提取所述训练样本对应的纹波时频图的纹波形态特征；根据由所述训练样本对应的纹波时频图提取得到的多个频率位置对应的频率统计特征，确定所述多个频率位置对应的频率注意力值；以当前电网基频的三倍频、六倍频和九倍频为中心建立物理频带先验值；将所述频率注意力值与所述物理频带先验值进行融合，并基于融合结果对所述纹波形态特征进行频带重加权，得到所述训练样本对应的频带重加权后的纹波形态特征；根据所述训练样本对应的频带重加权后的纹波形态特征确定所述训练样本对应的老化检测结果；

11、根据所述训练样本对应的老化检测结果与所述训练样本的标注数据的差异确定损失值；

12、根据所述损失值调整所述初始老化检测模型的参数并进行迭代训练，直至满足预设迭代结束条件，得到所述老化检测模型。

13、为解决上述技术问题，本发明还提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现上述电源设备老化检测方法或上述老化检测模型的训练方法的步骤。

14、通过本发明，由于针对包括三相六脉波整流器和直流母线电容组的电源设备，对直流母线电压纹波进行时频变换并提取纹波形态特征，同时根据当前样本在多个频率位置上的频率统计特征获得频率注意力，并以当前电网基频的三倍频、六倍频和九倍频为中心建立物理频带先验，将频率注意力与所述物理频带先验融合后对纹波形态特征进行频带重加权，使老化检测不仅能够表征纹波随时间和频率产生的形态变化，还能够结合三相六脉波整流过程中不同关键倍频位置所反映的纹波变化特征，从而增强不同老化状态之间的特征区分度，可以解决相关技术中不同老化状态之间难以准确区分的问题，提高了电源设备老化检测的针对性和准确性。

1.一种电源设备老化检测方法，其特征在于，电源设备包括三相六脉波整流器以及连接于所述三相六脉波整流器直流侧的直流母线电容组，电源设备老化检测方法包括：

2.根据权利要求1所述的电源设备老化检测方法，其特征在于，所述纹波形态特征包括时间连续性特征、频率展宽特征、局部缺陷特征和边缘突变特征；

3.根据权利要求2所述的电源设备老化检测方法，其特征在于，提取所述纹波时频图中的纹波形态特征，包括：

4.根据权利要求1所述的电源设备老化检测方法，其特征在于，所述频率注意力值的确定、所述物理频带先验值的建立以及所述频率注意力值与所述物理频带先验值的融合，包括：

5.根据权利要求1所述的电源设备老化检测方法，其特征在于，对所述母线电压纹波进行时频变换，获得纹波时频图，包括：

6.根据权利要求1所述的电源设备老化检测方法，其特征在于，根据所述频带重加权后的纹波形态特征确定所述电源设备的老化检测结果，包括：

7.根据权利要求1所述的电源设备老化检测方法，其特征在于，所述纹波形态特征的提取、所述频带重加权后的纹波形态特征的获取以及所述老化检测结果的确定均通过预先训练的老化检测模型执行，所述老化检测模型的训练步骤包括：

8.根据权利要求7所述的电源设备老化检测方法，其特征在于，所述训练样本集还包括对所述实测数据、所述可控老化试验数据和所述仿真数据进行数据增强得到的数据增强样本，所述数据增强包括时间平移、传感器噪声以及输入电压和负载的扰动中的至少一种，且不包括上下翻转、频率轴翻转和色彩变换。

9.一种老化检测模型的训练方法，其特征在于，所述老化检测模型用于电源设备老化检测，所述电源设备包括三相六脉波整流器以及连接于所述三相六脉波整流器直流侧的直流母线电容组，所述训练方法包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：