一种七电平ANPC高压变频器远程监测系统的制作方法

本发明涉及数据清洗处理，具体涉及一种七电平anpc高压变频器远程监测系统。

背景技术：

1、随着电力系统和电机驱动技术的不断发展，高压变频器在工业应用中扮演着关键的角色。七电平anpc高压变频器作为一种较为先进的逆变器拓扑结构的高压变频器，广泛应用于多种领域。然而，在长时间运行过程中，设备可能会面临性能下降、故障风险增加的问题。因此，远程监测系统已成为电力设备维护和管理的重要组成部分。由于温度是影响变频器性能和寿命的重要因素，因此，往往通过采集的温度数据，对七电平anpc高压变频器进行监测。为了提高七电平anpc高压变频器监测的准确度，往往需要对采集的温度数据进行清洗。目前，对数据进行清洗时，通常采用的方式为：通过简单移动平均法进行数据清洗。

2、然而，当通过简单移动平均法，对温度数据进行清洗时，经常会存在如下技术问题：

3、由于采集的不同温度数据对应的异常情况往往不同，从而导致其在数据清洗中的重要性往往不同，因此若通过简单移动平均法为异常情况不同的温度数据赋予相同的权重，则可能导致温度数据清洗的准确度较差，从而导致对七电平anpc高压变频器进行监测的准确度较差。

技术实现思路

1、为了解决由于温度数据清洗的准确度较差而导致的七电平anpc高压变频器监测的准确度较差的技术问题，本发明提出了一种七电平anpc高压变频器远程监测系统。

2、本发明提供了一种七电平anpc高压变频器远程监测系统，该系统包括：

3、数据获取模块，用于获取七电平anpc高压变频器在预设时间段内每个预设时刻下的温度数据、pid控制数据、pid比例项和pid微分项，并获取预设时间段内pid控制数据变化与温度数据变化之间的响应时间，作为目标响应时间；

4、变化确定模块，用于根据每个预设时刻下的温度数据，以及在每个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据和pid比例项，确定每个预设时刻下的温度变化程度；

5、异常确定模块，用于根据每个预设时刻与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的温度变化程度，确定每个预设时刻下的异常程度；

6、修正模块，用于根据每个预设时刻下的异常程度，以及在每个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据、pid比例项和pid微分项，确定每个预设时刻下的异常修正；

7、权重确定模块，用于根据在每个预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的异常修正，确定预设数量个预设时刻下的目标权重；

8、数据清洗模块，用于根据在每个预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的目标权重和温度数据，通过移动平均法进行数据清洗，确定每个预设时刻对应的目标温度；

9、监测模块，用于根据所有的目标温度，对七电平anpc高压变频器进行监测。

10、可选地，所述根据每个预设时刻下的温度数据，以及在每个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据和pid比例项，确定每个预设时刻下的温度变化程度，包括：

11、根据每个预设时刻与其相邻的预设时刻下的温度数据，确定每个预设时刻下的目标温度差异；

12、根据每个预设时刻下的温度数据和目标温度差异，以及在每个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据和pid比例项，确定每个预设时刻下的温度变化程度。

13、可选地，所述根据每个预设时刻与其相邻的预设时刻下的温度数据，确定每个预设时刻下的目标温度差异，包括：

14、将任意一个预设时刻，确定为标记时刻，并将标记时刻下的温度数据与其前一个预设时刻下的温度数据之间的差值绝对值，确定为标记时刻下的目标温度差异，其中，标记时刻的前一个预设时刻是与标记时刻相邻的预设时刻中的一个预设时刻。

15、可选地，预设时刻下的温度变化程度对应的公式为：

16、；其中，是第k个预设时刻下的温度变化程度；k是预设时刻的序号；是自然对数函数；是第k个预设时刻下的温度数据；是第k个预设时刻下的目标温度差异；是以自然常数为底的指数函数；是第k个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid比例项；是第k个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据；是预先设置的大于0的因子。

17、可选地，所述根据每个预设时刻与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的温度变化程度，确定每个预设时刻下的异常程度，包括：

18、将任意一个预设时刻，确定为标记时刻，并将与标记时刻时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的温度变化程度的均值，确定为标记时刻下的变化代表程度；

19、根据标记时刻下的变化代表程度和温度变化程度，确定标记时刻下的异常程度。

20、可选地，预设时刻下的异常程度对应的公式为：

21、；其中，是第k个预设时刻下的异常程度；k是预设时刻的序号；是取绝对值函数；是第k个预设时刻下的温度变化程度；是第k个预设时刻下的变化代表程度；是预先设置的大于0的因子。

22、可选地，所述根据每个预设时刻下的异常程度，以及在每个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据、pid比例项和pid微分项，确定每个预设时刻下的异常修正，包括：

23、将任意一个预设时刻，确定为标记时刻，当与标记时刻相隔目标响应时间的预设时刻下的pid微分项大于或等于常数0时，将标记时刻下的异常程度，确定为标记时刻下的异常修正；

24、当与标记时刻相隔目标响应时间的预设时刻下的pid微分项小于常数0时，根据标记时刻下的异常程度，以及在标记时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据、pid比例项和pid微分项，确定标记时刻下的异常修正。

25、可选地，预设时刻下的异常修正对应的公式为：

26、；其中，是第k个预设时刻下的异常修正；k是预设时刻的序号；是第k个预设时刻下的异常程度；是以自然常数为底的指数函数；是第k个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid微分项；是第k个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid比例项；是第k个预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据；和是预先设置的大于0的因子。

27、可选地，所述根据在每个预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的异常修正，确定预设数量个预设时刻下的目标权重，包括：

28、根据预设时刻下的异常修正，确定预设时刻下的候选权重，其中，异常修正与候选权重呈负相关；

29、根据在每个预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的候选权重，确定在每个预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的目标权重。

30、可选地，所述根据在每个预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的候选权重，确定在每个预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的目标权重，包括：

31、将任意一个预设时刻，确定为标记时刻，将在标记时刻之前并与标记时刻时间间隔最短的预设数量个预设时刻，确定为参考时刻，得到预设数量个参考时刻；

32、将预设数量个参考时刻下的候选权重的累加值，确定为整体权重；

33、将每个参考时刻下的候选权重在整体权重中的占比，确定为每个参考时刻下的目标权重。

34、本发明具有如下有益效果：

35、本发明的一种七电平anpc高压变频器远程监测系统，通过pid控制数据、pid比例项和pid微分项，实现了对温度数据的清洗，并实现了对七电平anpc高压变频器的监测，解决了由于温度数据清洗的准确度较差而导致的七电平anpc高压变频器监测的准确度较差的技术问题，提高了温度数据清洗和七电平anpc高压变频器监测的准确度。首先，由于pid控制数据影响输出功率，而输出功率影响温度，所以pid控制数据间接影响温度，因此获取pid控制数据、pid比例项和pid微分项，可以便于后续基于pid控制数据、pid比例项和pid微分项，对温度数据进行数据清洗，并且获取目标响应时间，可以便于后续的数据清洗。接着，基于预设时刻下的温度数据，以及在预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据和pid比例项，量化的预设时刻下的温度变化程度越大，往往说明该预设时刻下的温度变化波动程度越大。然后，基于预设时刻与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的温度变化程度，量化的预设时刻下的异常程度越大，往往说明该预设时刻下的温度数据越可能发生了异常，往往说明该温度数据参与移动平均法的数据清洗时越应该被赋予较小的权重。继续，基于预设时刻下的异常程度，以及在预设时刻之前并与其相隔目标响应时间的预设时刻下的pid控制数据、pid比例项和pid微分项，量化的预设时刻下的异常修正是其下的异常程度的修正值，可以更加精确地表征预设时刻下的温度数据的异常情况。之后，基于在预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的异常修正，可以量化预设数量个预设时刻下的目标权重，并且预设时刻下的目标权重可以表征该预设时刻下的温度数据参与对应的移动平均法的数据清洗时所应该赋予的权重。而后，基于在预设时刻之前并与其时间间隔最短的预设数量个预设时刻下的目标权重和温度数据，通过移动平均法进行数据清洗，可以实现对温度数据的清洗，并且相较于直接通过简单移动平均法，对温度数据进行清洗，本发明基于pid控制数据、pid比例项、pid微分项和目标响应时间，量化了多个与温度数据异常情况相关的指标，比如，温度变化程度、异常程度和异常修正，从而相对比较准确地量化了参与移动平均法中的各个温度数据对应的权重，实现了为异常情况不同的温度数据自适应地赋予了不同的权重，进而提高了温度数据清洗的准确度，从而提高了对七电平anpc高压变频器进行监测的准确度。最后，基于所有的目标温度，对七电平anpc高压变频器进行监测，实现了对七电平anpc高压变频器的监测。