[發明專利]一種利用極線電壓行波自適應的雷擊干擾識別方法

有效

• 申請號: 201510584786.0
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105158612B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 束洪春;鄭蔚晨;田鑫萃
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用極線電壓行波自適應的雷擊干擾識別方法，其特征在于：搭建直流線路的電磁暫態仿真模型，對線路每隔10km進行仿真遍歷，由電磁暫態仿真得到雷擊導線和避雷線情況下雷擊干擾和雷擊故障的電壓波形曲線簇，并采用主成分分析提取特征，映射到PCA空間，根據其分布不同構造PCA的雷擊干擾識別元件，當線路受到雷擊時，將測得的極線電壓曲線投影在PCA空間，并利用歐氏距離度量測試數據在PCA投影與仿真獲得的樣本曲線簇在PCA空間聚類中心之間的距離d_min，通過d_min的取值來判別雷擊干擾和雷擊故障。

2.根據權利要求1所述的利用極線電壓行波自適應的雷擊干擾識別方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)構建歷史樣本數據空間，得到樣本在PCA空間的投影分布圖，對線路每隔10km進行仿真遍歷，分別設置雷擊導線干擾、雷擊導線故障、雷擊避雷線干擾和雷擊避雷線故障四種情況，采樣率1MHz，得到極線電壓波形曲線簇并進行PCA聚類，得到四種情況下樣本在PCA空間的投影分布圖，從結果可以看出雷擊故障和雷擊干擾分布在PCA空間左右兩側；

(2)分別計算雷擊導線干擾、雷擊導線故障、雷擊避雷線干擾和雷擊避雷線故障四種情況下PCA空間上各類情況下的聚類中心坐標：

Nj(q1,q2)=1mj{Σk=1mjq1j(k),Σk=1mjq2j(k)},j=1,2,3---(1)]]>

式(1)中，m_j分別表示四種情況下量測端極線電壓在PCA空間中投影的點數，q₁、q₂表示歷史樣本數據在PC₁軸和PC₂軸上的投影值；

(3)當線路受到雷擊時，將測試數據1ms時窗內的極線電壓投影在PCA空間，得到測試數據在PC₁軸和PC₂軸的投影值q₁′和q₂′；

(4)采用歐氏距離來度量當前測試數據投影與各點簇中心的距離；

dj(f,Nj)=Σk=1n(qk′-qk)2---(2)]]>

式(2)中k表示所采用主成分投影值的個數，這里k＝2，即(q₁′,q₂′)，N_j為四種情況聚類點簇的中心，f表示(q₁,q₂)這個整體；

(5)根據計算所得的所有距離d_j中的最小值，得到基于PCA聚類分析和歐氏距離的雷擊干擾判別式：

d_min＝min(d₁,d₂,d₃,d₄)(3)

上式中，d₁、d₂、d₃和d₄定義為測試數據在PCA投影與四種雷擊情況形成的電壓曲線簇在PCA聚類中心之間的距離，d₁定義為測試數據投影與雷擊避雷線故障電壓曲線簇在PCA空間聚類中心之間的距離，d₂定義為測試數據投影與雷擊導線故障電壓曲線簇在PCA聚類中心之間的距離，d₃定義為測試數據投影與雷擊避雷線干擾電壓曲線簇在PCA聚類中心之間的距離，d₄定義為測試數據投影與雷擊導線干擾電壓曲線簇在PCA聚類中心之間的距離；

(6)根據測試數據在PCA投影與仿真獲得的樣本曲線簇在PCA空間聚類中心之間的距離d_min的取值，來判別雷擊干擾、雷擊故障，根據雷擊干擾測量數據和雷擊故障測量數據在PCA空間的分布是不同的構成雷擊干擾識別的判據如下式：

若d_min＝d₁或d_min＝d₂，則判斷為雷擊故障(4)

若d_min＝d₃或d_min＝d₄，則判斷為雷擊干擾(5)。