(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111342562.0 (22)申请日 2021.11.12 (71)申请人 广东电网有限责任公司 地址 510600 广东省广州市越秀区东 风东 路757号 申请人 广东电网有限责任公司珠海供电局 (72)发明人 肖立军　陈建福　王力伟　陈勇　 蓝鹏昊　覃佳奎　张利军　莫凡　 郭博宁　郝翔　张泽林　黄怀辉　 王剑平　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 潘红 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种IGBT剩余寿 命预测方法及相关装置 (57)摘要 本申请公开了一种IGBT剩余寿命预测方法 及相关装置， 方法包括： 在预置关断电压中提取 IGBT的当前关断尖峰电压， 当前关断尖峰电压包 括门射极关断尖峰电压和集射极关断尖峰电压； 将当前关断尖峰电压输入预置BP神经网络模型 中进行结果预测， 得到寿命预测结果， 预置BP神 经网络模型包括由均方根误差构成的代价函数。 选取门射极关断尖峰电压和集射极关断尖峰电 压作为IGBT剩余寿命的预测指标具有针对性； BP 神经网络模 型是误差反馈训练的模 型， 能够保障 结果的可靠性， 且具有较强的泛化能力和适用 性。 因此， 本申请解决了现有技术中选取数据指 标缺乏针对性、 模型使用存在局限性和模型泛化 能力较差的问题， 导致预测结果误差较大的技术 问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114065623 A 2022.02.18 CN 114065623 A 1.一种IGBT剩余寿命预测方法， 其特 征在于， 包括： 在预置关断电压中提取IGBT的当前关断尖峰电压， 所述当前关断尖峰电压包括门射极 关断尖峰电压和集 射极关断尖峰电压； 将所述当前关断尖峰电压输入预置BP神经网络模型中进行结果预测， 得到寿命预测结 果， 所述预置BP神经网络模型包括由均方根 误差构成的代价 函数。 2.根据权利要求1所述的IGBT剩余寿命预测方法， 其特征在于， 所述在预置关断电压 中 提取IGBT的当前关断尖峰电压， 所述当前关断尖峰电压包括门射极关断尖峰电压和集射极 关断尖峰电压， 之后还 包括： 采用小波算法对所述当前关断尖峰电压进行平 滑处理后， 再进行 标准化处理。 3.根据权利要求1所述的IGBT剩余寿命预测方法， 其特征在于， 所述将所述当前关断尖 峰电压输入预置BP神经网络模型中进行 结果预测， 得到寿命预测结果， 之前还 包括： 将关断尖峰电压训练集输入初始BP神经网络模型中进行预测训练， 得到预训练BP神经 网络模型； 通过关断尖峰电压验证集对所述预训练BP神经网络模型进行验证， 得到验证预测结 果， 并根据所述验证预测结果计算对应的预测误差； 将所述预测误差值 最小的所述预训练BP神经网络模型作为预置BP神经网络模型。 4.根据权利要求3所述的IGBT剩余寿命预测方法， 其特征在于， 所述将关断尖峰电压训 练集输入初始BP神经网络模型中进行 预测训练， 得到预训练BP神经网络模型， 之前还 包括： 通过对IGBT栅极循环施加调制PWM交流电压的方式进行IGBT老化试验， 得到试验关断 尖峰电压集， 所述试验关断尖峰电压集包括试验门射极关断尖峰电压和试验集射极关断尖 峰电压； 将所述试验关断尖峰电压集按照预设比例划分为所述关断尖峰电压训练集和所述关 断尖峰电压验证集。 5.一种IGBT剩余寿命预测装置， 其特 征在于， 包括： 数据提取模块， 用于在预置关断电压中提取IGBT的当前关断尖峰电压， 所述当前关断 尖峰电压包括门射极 关断尖峰电压和集 射极关断尖峰电压； 寿命预测模块， 用于将所述当前关断尖峰电压输入预置BP神经网络模型中进行结果预 测， 得到寿命预测结果， 所述预置BP神经网络模型包括由均方根 误差构成的代价 函数。 6.根据权利要求5所述的IGBT剩余寿命预测装置， 其特 征在于， 还 包括： 预处理模块， 用于采用小波算法对所述当前关断尖峰电压进行平滑处理后， 再进行标 准化处理。 7.根据权利要求5所述的IGBT剩余寿命预测装置， 其特 征在于， 还 包括： 预训练模块， 用于将关断尖峰电压训练集输入初始BP神经网络模型中进行预测训练， 得到预训练BP神经网络模型； 模型验证模块， 用于通过关断尖峰电压验证集对所述预训练BP神经网络模型进行验 证， 得到验证预测结果， 并根据所述验证预测结果计算对应的预测误差； 模型筛选模块， 用于将所述预测误差值最小的所述预训练BP神经网络模型作为预置BP 神经网络模型。 8.根据权利要求7 所述的IGBT剩余寿命预测装置， 其特 征在于， 还 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114065623 A 2老化试验模块， 用于通过对IGBT栅极循环施加调制PWM交流电压的方式进行IGBT老化 试验， 得到试验关断尖 峰电压集， 所述试验关断尖 峰电压集包括试验门射极关断尖 峰电压 和试验集 射极关断尖峰电压； 数据划分模块， 用于将所述试验关 断尖峰电压集按照预设比例划分为所述关 断尖峰电 压训练集和所述关断尖峰电压验证集。 9.一种IGBT剩余寿命预测设备， 其特 征在于， 所述设备包括处 理器以及存 储器； 所述存储器用于存 储程序代码， 并将所述 程序代码传输给 所述处理器； 所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1 ‑4任一项所述的IGBT剩余 寿命预测方法。 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用于存储程序代 码， 所述程序代码用于执 行权利要求1 ‑4任一项所述的IGBT剩余寿命预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114065623 A 3