[发明专利]传感器故障监控方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种传感器故障监控方法及装置。

背景技术

近年来，基于H桥结构的静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator，STATCOM)因其模块化、易于安装、扩展方便等优点，在无功补偿、谐波治理等领域得到了广泛应用。随着大容量STATCOM装置在电网的不断投入，其可靠性已经成为电网安全运行的重要条件。然而由于STATCOM系统是一个非常复杂的非线性多闭环系统，系统内具有多个检测环节(例如，传感器)，用于闭环系统的反馈输入。受制于STATCOM系统工作环境的影响，这些传感器长期处于高温、强电磁干扰的情况下，极易发生故障。而一旦发生故障，若不及时处理，故障传感器传来的反馈信号会迅速在闭环控制系统中蔓延，轻则引起系统谐波增加、设备损坏，重则引发安全事故，带来人员伤亡。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种传感器故障监控方法及装置，可以在STATCOM装置的电容电压传感器发生故障时实现容错控制，具有良好的准确性和实时性，有效防止由于传感器故障引起的安全事故。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：

本发明较佳实施例提供一种传感器故障监控方法，应用于计算机设备，所述计算机设备存储有电容电压传感器的目标性能参数的预测模型，所述预测模型中包括有STATCOM装置的输出电流和电容电压之间的函数预测关系，所述方法包括：

获取STATCOM装置的输出电流和电容电压检测值；

将所述输出电流输入至所述预测模型中，计算得到电容电压传感器的电容电压预测值；

根据所述电容电压检测值和所述电容电压预测值的之间残差判断所述电容电压传感器是否发生故障；

若发生故障，则将用于控制所述STATCOM装置的各个控制策略的反馈输入值切换为所述电容电压预测值，以控制所述STATCOM装置运行，其中，所述控制策略包括PWM控制策略、相间电容电压平衡控制策略以及相内电容电压平衡控制策略。

在本发明较佳实施例中，在所述将用于控制所述STATCOM装置的各个控制策略的反馈输入值切换为所述电容电压预测值，以控制所述STATCOM装置运行之后，所述方法包括：

检测所述电容电压传感器的故障是否排除，若是，则将各个控制策略的反馈输入值切换为电容电压传感器的电容电压检测值。

在本发明较佳实施例中，在获取STATCOM装置的输出电流和电容电压检测值之后，所述方法还包括：

建立所述预测模型；

所述建立所述预测模型，包括：

获取所述STATCOM装置的历史数据，所述历史数据包括STATCOM装置的输出电流数据和电容电压数据；

根据所述历史数据建立STATCOM装置输出电流和电容电压之间的多核最小二乘支持向量机预测模型，以获得所述预测模型。

在本发明较佳实施例中，所述根据所述历史数据建立STATCOM装置输出电流和电容电压之间的多核最小二乘支持向量机预测模型，包括：

根据所述历史数据获取用于训练所述多核最小二乘支持向量机预测模型的训练样本集，所述训练样本集的模型输入变量为输出电流，所述训练样本集的模型输出变量为电容电压；

根据所述训练样本集训练支持向量机；

根据预设的核函数，将所述支持向量机从低维模型输入空间映射到高维特征空间中，建立线性函数；

根据结构风险最小化原则调整所述线性函数的训练误差，得到调整后的线性函数；

利用拉格朗日乘子法对所述线性函数进行处理，得到用于预测电容电压预测值的函数预测表达式，以获得所述预测模型。

在本发明较佳实施例中，所述根据所述电容电压检测值和所述电容电压预测值的之间残差判断所述电容电压传感器是否发生故障，包括：

判断所述残差是否小于或者等于预设阈值；

若否，则判定所述电容电压传感器发生故障。

本发明较佳实施例还提供一种传感器故障监控装置，应用于计算机设备，所述计算机设备存储有电容电压传感器的目标性能参数的预测模型，所述预测模型中包括有STATCOM装置的输出电流和电容电压之间的函数预测关系，所述装置包括：

获取模块，用于获取STATCOM装置的输出电流和电容电压检测值；

输入模块，用于将所述输出电流输入至所述预测模型中，计算得到电容电压传感器的电容电压预测值；