[發明專利]配電網鐵磁諧振在線監測系統及鐵磁諧振分類識別方法

有效

• 申請號: 201611151611.1
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106646043B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 許明生;朱蕾;孫一帆
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司淮安供電公司;東南大學;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李杰

1.配電網鐵磁諧振在線監測系統，其特征在于：包括系統初始化模塊、數據庫模塊、數據通信模塊、聚類識別模塊、知識庫模塊和主控單元；還包括檢測報警模塊，當實際樣本的聚類分析指標落入鐵磁諧振分類指標中時，檢測報警模塊啟動觸發電路，將觸發信號傳送至主控單元啟動報警裝置，提示發生鐵磁諧振并顯示鐵磁諧振類型；

所述系統初始化模塊，在整個系統投入運行時，對系統結構參數和運行參數進行初始化，并將各模塊的初始化信息傳送至主控單元；

所述數據庫模塊采用SQL Serve實現，包括線路對地電容數據庫、PT勵磁電感數據庫、線路對地容抗值數據庫和PT勵磁電抗值數據庫；

所述數據通信模塊的通信符合IEEE C37.94協議，通過以太網連接廣域測量系統中的PMU電源管理單元進行通信，接受報文進行解析，錄入數據并存儲；

所述聚類識別模塊，通過計算聚類分析指標，對一定數量的包含不同鐵磁諧振類型的訓練樣本進行聚類，得到鐵磁諧振分類指標并存入知識庫模塊；再計算實際樣本的聚類分析指標，與鐵磁諧振分類指標進行對比識別鐵磁諧振類型；所述主控單元為ZigBee中央協調器；

所述聚類識別模塊的計算步驟如下：

步驟1：通過公式(1)計算比值參數γ，公式(1)為：γ＝X_c0/X_m，其中X_c0為配電網容抗值，X_m為PT勵磁電抗值；

步驟2：通過傅立葉分解獲取故障時各次諧波電壓幅值，整數次諧波記為U_1m,U_2m,…,U_nm，相應諧波頻率記為f₁,f₂,…,f_n；間諧波記為相應諧波頻率記為f_1/2,f_1/3,…,f_1/n；

步驟3：根據整數次諧波和間諧波的頻率、幅值，通過公式(2)計算諧振頻率因子α，公式(2)為：

步驟4：將比值參數γ和諧振頻率因子α作為聚類分析指標；

步驟5：利用K均值聚類算法，對一定數量的包含不同鐵磁諧振類型的訓練樣本進行聚類；

步驟6：將聚類結果與訓練樣本的鐵磁諧振類型進行比對，驗證分類的正確性，同時剔除誤分類的訓練樣本，確定i類鐵磁諧振中訓練樣本到其聚類中心的最遠距離d_i；

步驟7：計算實際樣本的聚類分析指標，再根據聚類分析指標計算該實際樣本到i類鐵磁諧振聚類中心的距離L_i，當滿足條件：L_i＜d_i時，確定實際樣本鐵磁諧振類型為i類。

2.根據權利要求1所述的配電網鐵磁諧振在線監測系統，其特征在于：所述訓練樣本包括分頻、基頻、高頻三種鐵磁諧振類型。