[发明专利]一种数据中心UPS电池故障快速检测方法及系统

说明书

本发明涉及测量电变量技术领域，具体涉及一种数据中心UPS电池故障快速检测方法及系统，通过获取待检测电池组对应的电压值、暂态电流值和温度值，确定待检测电池组对应的各个运行特征矩阵，并确定各个运行特征矩阵对应的故障隐患相对等级，基于确定的故障隐患相对等级，利用趋势预测模型对待检测电池组在未来的故障隐患相对等级进行预测，并根据预测结果确定待检测电池组是否发生故障。本发明通过对待检测电池组的电变量进行测量，从而最终能够提前发现待检测电池组的负载特征是否出现故障，有效解决了现有无法快速及时对数据中心UPS电池组进行故障检测的问题。

技术领域

本发明涉及测量电变量技术领域，具体涉及一种数据中心UPS电池故障快速检测方法及系统。

背景技术

数据中心不间断电源系统（Uninterruptible power system , UPS）是一种巨大规模的备用电池系统，该备用电池系统是由大量电池组和电池管理系统BMS构成，电池组又是由各个电池单元通过多串多并的方式组成，电池组的正负极受BMS监测和控制。由于电池组中的各个电池单元常年处于饱和充电状态，长时间的运行容易出现老化性损伤，若不及时检测UPS的效能变化，及时更换老化的电池单元，那么在UPS放电过程中，由于电池组内老化的电池单元可能存在压降过大，甚至让老化的电池单元部分成为用电器的情况，进而导致BMS控制失效甚至局部停机的问题。

在传统的USP测试技术体系之外，负载测试是最能够现场分析和快速检测放电过程故障隐患的方法。在对UPS进行负载测试时，一般由程控负载测试设备来完成，但是现有的程控负载测试设备无法对负载测试的过程特征进行分析，无法在全生命周期内对数据中心的大量UPS进行故障快速和及时检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据中心UPS电池故障快速检测方法及系统，用于解决现有无法及时对数据中心UPS电池进行故障检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数据中心UPS电池故障快速检测方法，包括以下步骤：

获取待检测电池组的各个电池单元在当前L个第一设定时刻的电压值、待检测电池组在当前L个第一设定时刻的暂态电流值和温度值以及预先获取的各个样本运行特征矩阵、各个样本运行特征矩阵对应的故障隐患相对等级以及趋势预测模型；

根据待检测电池组的各个电池单元在当前L个第一设定时刻的电压值、待检测电池组在当前L个第一设定时刻的暂态电流值和温度值，确定待检测电池组在当前M个第二设定时刻对应的电池组电压波动频率因子、电池组电压波动幅度因子、暂态电流值波动性因子和温度波动性因子；

根据待检测电池组在当前M个第二设定时刻对应的电池组电压波动频率因子、电池组电压波动幅度因子、暂态电流值波动性因子和温度波动性因子，确定待检测电池组在当前N个第三设定时刻对应的运行特征矩阵；

将待检测电池组在当前N个第三设定时刻对应的运行特征矩阵与各个样本运行特征矩阵进行匹配，从而确定与待检测电池组在当前N个第三设定时刻对应的运行特征矩阵的相匹配的样本运行特征矩阵；

根据与待检测电池组在当前N个第三设定时刻对应的运行特征矩阵的相匹配的样本运行特征矩阵对应的故障隐患相对等级，从而对应得到待检测电池组在当前N个第三设定时刻对应的故障隐患相对等级；

将待检测电池组在当前N个第三设定时刻对应的故障隐患相对等级输入到趋势预测模型中，由趋势预测模型输出待检测电池组在未来N个第三设定时刻对应的故障隐患相对等级；

根据待检测电池组在未来N个第三设定时刻对应的故障隐患相对等级，确定待检测电池组是否发生故障。

进一步的，确定待检测电池组在当前M个第二设定时刻对应的电池组电压波动频率因子，包括：