一种机柜散热处理方法和系统与流程

本发明涉及散热处理方法和系统，特别涉及一种机柜散热处理方法和系统。

背景技术：

1、目前电力系统相关的机柜散热系统通常是采用包括通风散热、机柜空调散热和热交换器散热等，然而上述散热机制存在如下技术问题：1、现有的散热系统是基于温度传感器检测的温度数据进行反馈实现的，然而温度传感器受到环境影响较大，容易得到较多噪音的温度数据，使得温度传感器的探测效果较差，2、电力系统机柜散热系统容易受到自身电力设备或线路故障的影响，比如在一些故障类型中，可能存在短路故障，在短路故障下机柜中会存在大量的热量生成，传统的电力系统机柜的散热系统没有充分考虑在不同故障条件下的散热预测机制。

技术实现思路

1、本发明其中一个发明目的在于提供一种机柜散热处理方法和系统，所述方法和系统利用卡尔曼滤波算法构建电力系统机柜散热状态矩阵，其中所述机柜散热状态矩阵中包含了机柜系统中不同机柜内的温度数据和温度梯度数据，通过所述包含不同机柜内的温度数据和温度梯度数据的散热状态矩阵进行卡尔曼滤波的散热状态预测，并通过对应检测时间下的控制矩阵和卡尔曼增益对所述散热状态预测进行修正，根据修正的散热状态矩阵执行对应的机柜内散热装置的运行。

2、本发明另一个发明目的在于提供一种机柜散热处理方法和系统，所述方法和系统获取每个机柜的故障类型数据，并根据所述每个机柜的故障类型构建所述机柜散热状态矩阵的控制矩阵，将当前检测的机柜故障类型数据转化为控制矩阵中的权重参数，将对应故障类型机柜所对应的实际检测故障数据作为控制输入量，其中所述故障数据包括故障电流和故障电压，根据所述控制矩阵进行所述机柜散热状态矩阵预测。

3、本发明另一个发明目的在于提供一种机柜散热处理方法和系统，所述方法和系统通过检测当前时刻每一机柜的温度数据，以及每一个机柜当前时刻和上一时刻的温度梯度数据构建观测矩阵，并根据所述卡尔曼滤波算法计算卡尔曼增益，利用所述卡尔曼增益修正当前预测的机柜散热状态矩阵，从而可以实现对不同机柜的散热的精确控制。

4、为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种机柜散热处理方法，所述方法包括如下步骤：

5、获取当前时刻每个机柜的温度传感器检测的温度数据，并获取上一时刻的每个机柜的温度数据计算当前时刻温度梯度数据，将所述温度数据和温度梯度数据构建当前时刻的机柜散热状态矩阵；

6、配置用于描述机柜故障类型数据的控制矩阵，并获取每一机柜故障类型的实际检测数据作为控制输入参数；

7、根据当前时刻的机柜散热状态矩阵，并利用卡尔曼滤波算法和所述控制矩阵计算得到当前时刻机柜散热状态矩阵估计值，并获取当前时刻每一机柜温度传感器数据构建当前时刻的机柜散热状态观测矩阵；

8、根据所述观测矩阵计算卡尔曼增益，利用所述卡尔曼增益对所述当前时刻机柜散热状态矩阵估计值进行更新，得到最优机柜散热状态矩阵，并根据所述更新的所述最优机柜散热状态矩阵执行每一机柜的散热策略。

9、根据本发明其中一个较佳实施例，所述当前时刻机柜散热状态矩阵的构建方法包括：获取每一机柜的温度传感器唯一标识，并根据所述温度传感器唯一标识获取对应机柜的温度数据，n表示对应温度传感器唯一标识，k表示当前时刻，将所述对应机柜的温度数据作为作为当前时刻机柜散热状态矩阵的一个元素，用于构建所有机柜的当前时刻机柜散热状态矩阵。

10、根据本发明另一个较佳实施例，所述温度梯度数据计算方法包括：根据所述温度传感器唯一标识获n取当前时刻k对应机柜的温度数据，并获取上一时刻k-1的所述温度传感器n的对应机柜的温度数据，所述温度梯度数据为=（-）/，其中所述温度数据为开氏温度，所述温度梯度数据用于表示当前时刻对应机柜的温度变化幅度，将所述每个机柜对应当前时刻k的温度梯度数据作为所述当前时刻机柜散热状态矩阵的一个元素，所述当前时刻所有机柜构成的机柜散热状态矩阵为。

11、根据本发明另一个较佳实施例，所述当前时刻所有机柜构成的机柜散热状态矩阵为的构建方法包括：获取当前时刻k每个机柜的温度数据，构建以所述唯一标识为序列的一维温度数据矩阵，并获取当前时刻k 每个机柜的温度梯度数据，将所述当前时刻k 每个机柜的温度梯度数据构建一维温度梯度矩阵，将所述一维温度数据矩阵和一维温度梯度矩阵进行拼接得到所述机柜散热状态矩阵为。

12、根据本发明另一个较佳实施例，所述控制矩阵的构建方法包括：预先将每个机柜的电力故障进行分类，定义对应故障类型为m，分析所述故障类型m对机柜的温度影响程度，并根据所述故障类型m对机柜的温度影响程度设置控制矩阵的权重参数，其中所述控制矩阵的权重参数包括正值和负值，分别用于表示对温度的正面影响和负面影响，其中所述控制矩阵为，其中所述控制矩阵为和所述机柜散热状态矩阵为为可乘矩阵。

13、根据本发明另一个较佳实施例，所述控制输入参数的构建方法包括：预设对应电路故障的输入参数，当控制系统自动判断当前机柜存在对应的故障类型，则自动获取对应故障类型的输入参数，其中所述控制输入参数为取值在0-1范围内的归一化参数，当对应机柜不存在对应故障类型，则对应机柜故障类型的控制输入参数取值为0，否则根据故障类型的严重程度进行控制输入参数的非零取值，当所述故障类型的严重程度越高，则对应的控制输入参数取值越高。

14、根据本发明另一个较佳实施例，所述最优机柜散热状态矩阵的获取方法包括：按照如下公式计算所述卡尔曼增益：；并根据所述卡尔曼滤波算法的卡尔曼增益计算k时刻的所有机柜散热状态更新矩阵：；其中和分别表示当前检测时刻k和上一检测时刻k-1的散热状态矩阵预估值，表示当前检测时刻k的散热状态测量值，表示所有机柜在k时刻的卡尔曼增益，表示上一检测时刻k-1的散热状态协方差的预测值，表示观测矩阵，表示观测矩阵的转置矩阵，表示测量噪声的协方差矩阵，根据所述所有机柜散热状态更新矩阵得到所述最优机柜散热状态矩阵。

15、根据本发明另一个较佳实施例，根据获取的所述最优机柜散热状态矩阵获取每一个机柜的温度数据和温度梯度数据，并根据所述温度数据和温度梯度数据生成温度控制策略，其中所述温度控制策略包括根据所述每一机柜的温度数据、温度梯度数据和目标温度值自动增加或降低温度控制设备的功率。

16、为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种机柜散热处理系统，所述系统执行上述一种机柜散热处理方法。

17、本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述一种机柜散热处理方法。

技术特征：

1.一种机柜散热处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种机柜散热处理方法，其特征在于，所述当前时刻机柜散热状态矩阵的构建方法包括：获取每一机柜的温度传感器唯一标识，并根据所述温度传感器唯一标识获取对应机柜的温度数据，n表示对应温度传感器唯一标识，k表示当前时刻，将所述对应机柜的温度数据作为作为当前时刻机柜散热状态矩阵的一个元素，用于构建所有机柜的当前时刻机柜散热状态矩阵。

3.根据权利要求2所述的一种机柜散热处理方法，其特征在于，所述温度梯度数据计算方法包括：根据所述温度传感器唯一标识n获取当前时刻k对应机柜的温度数据，并获取上一时刻k-1的所述温度传感器n的对应机柜的温度数据，所述温度梯度数据为=（-）/，其中所述温度数据为开氏温度，所述温度梯度数据用于表示当前时刻对应机柜的温度变化幅度，将所述每个机柜对应当前时刻k的温度梯度数据作为所述当前时刻机柜散热状态矩阵的一个元素，所述当前时刻所有机柜构成的机柜散热状态矩阵为。

4.根据权利要求3所述的一种机柜散热处理方法，其特征在于，所述当前时刻所有机柜构成的机柜散热状态矩阵为的构建方法包括：获取当前时刻k每个机柜的温度数据，构建以所述唯一标识为序列的一维温度数据矩阵，并获取当前时刻k 每个机柜的温度梯度数据，将所述当前时刻k 每个机柜的温度梯度数据构建一维温度梯度矩阵，将所述一维温度数据矩阵和一维温度梯度矩阵进行拼接得到所述机柜散热状态矩阵为。

5.根据权利要求1所述的一种机柜散热处理方法，其特征在于，所述控制矩阵的构建方法包括：预先将每个机柜的电力故障进行分类，定义对应故障类型为m，分析所述故障类型m对机柜的温度影响程度，并根据所述故障类型m对机柜的温度影响程度设置控制矩阵的权重参数，其中所述控制矩阵的权重参数包括正值和负值，分别用于表示对温度的正面影响和负面影响，其中所述控制矩阵为，其中所述控制矩阵为和所述机柜散热状态矩阵为可乘矩阵。

6.根据权利要求5所述的一种机柜散热处理方法，其特征在于，所述控制输入参数的构建方法包括：预设对应电路故障的输入参数，当控制系统自动判断当前机柜存在对应的故障类型，则自动获取对应故障类型的输入参数，其中所述控制输入参数为取值在0-1范围内的归一化参数，当对应机柜不存在对应故障类型，则对应机柜故障类型的控制输入参数取值为0，否则根据故障类型的严重程度进行控制输入参数的非零取值，当所述故障类型的严重程度越高，则对应的控制输入参数取值越高。

7.根据权利要求1所述的一种机柜散热处理方法，其特征在于，所述最优机柜散热状态矩阵的获取方法包括：按照如下公式计算所述卡尔曼增益：；并根据所述卡尔曼滤波算法的卡尔曼增益计算k时刻的所有机柜散热状态更新矩阵：；其中和分别表示当前检测时刻k和上一检测时刻k-1的散热状态矩阵预估值，表示当前检测时刻k的散热状态测量值，表示所有机柜在k时刻的卡尔曼增益，表示上一检测时刻k-1的散热状态协方差的预测值，表示观测矩阵，表示观测矩阵的转置矩阵，表示测量噪声的协方差矩阵，根据所述所有机柜散热状态更新矩阵得到所述最优机柜散热状态矩阵。

8.根据权利要求1所述的一种机柜散热处理方法，其特征在于，根据获取的所述最优机柜散热状态矩阵获取每一个机柜的温度数据和温度梯度数据，并根据所述温度数据和温度梯度数据生成温度控制策略，其中所述温度控制策略包括根据所述每一机柜的温度数据、温度梯度数据和目标温度值自动增加或降低温度控制设备的功率。

9.一种机柜散热处理系统，其特征在于，所述系统执行所述权利要求1-8中任意一项所述的一种机柜散热处理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述权利要求1-8中任意一项所述的一种机柜散热处理方法。

技术总结本发明提供了一种机柜散热处理方法和系统，包括：获取当前时刻每个机柜的温度传感器检测的温度数据，并获取上一时刻的每个机柜的温度数据计算当前时刻温度梯度数据，构建当前时刻的机柜散热状态矩阵；配置用于描述机柜故障类型数据的控制矩阵，并获取包括每一机柜故障类型的实际检测数据作为控制输入参数；根据当前时刻的机柜散热状态矩阵，并利用卡尔曼滤波算法和所述控制矩阵计算得到当前时刻机柜散热状态矩阵估计值，并获取当前时刻机柜温度传感器数据构建当前时刻的机柜散热状态观测矩阵；计算卡尔曼增益，对所述当前时刻机柜散热状态矩阵估计值计算得到最优机柜散热状态矩阵，并根据最优机柜散热状态矩阵执行每一机柜的散热策略。技术研发人员：王晖,陈敏,吴校中,姜博南受保护的技术使用者：浙江省邮电工程建设有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23