[發(fā)明專利]基于最大最小特征值法的電網(wǎng)異常快速檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710170232.5
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106932686B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳洪濤;劉亞東;盛戈皞;江秀臣;杜洋
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;上海交通大學(xué);華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

本發(fā)明涉及一種基于最大最小特征值法的電網(wǎng)異常快速檢測方法，包含：S1、確定判決門限k，滑動間隔T，采樣樣本數(shù)N_s，同一時間點的采樣數(shù)據(jù)個數(shù)ML，電網(wǎng)中PMU的個數(shù)M；S2、采用滑動窗口方式對采樣數(shù)據(jù)構(gòu)建ML×N_s維采樣矩陣，以各滑動窗口為單位進行PMU數(shù)據(jù)的輸入；S3、針對當前滑動窗口，計算PMU數(shù)據(jù)的樣本協(xié)方差陣R(N_s)；S4、計算R(N_s)的最大特征值最小特征值及其比值S5、當λ＞k時，檢測到電網(wǎng)異常信號，否則電網(wǎng)無異常；S6、移至下一個滑動窗口，重復(fù)執(zhí)行S3～S5。本發(fā)明可在異常信號剛發(fā)生時檢測，縮短檢測時間，提高檢測靈敏度，改善電能質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)異常快速檢測方法，具體是指一種基于最大最小特征值法的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)異常快速檢測方法，屬于電網(wǎng)異常檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)在正常運行中，會因受到內(nèi)部或外部的擾動而出現(xiàn)異常。電力系統(tǒng)針對異常情況的處理流程可分為檢測、定位、識別以及異常處理四個環(huán)節(jié)。若能快速、靈敏的檢測出電網(wǎng)異常，或在電網(wǎng)質(zhì)量指標超限之前準確做出判斷，就能及時做出預(yù)案和計劃，可為后續(xù)異常的定位、種類識別和處理贏得更多的反應(yīng)時間，避免小擾動發(fā)展成大擾動，減輕甚至避免擾動異常對電力系統(tǒng)造成的影響。因此，異常的快速檢測算法研究是電網(wǎng)異常檢測的發(fā)展方向。

最大最小特征值算法最初由新加坡電信研究院(Institute for InfocommResearch，I2R)在2007年提出，最初是應(yīng)用于認知無線電(Cognitive Radio)領(lǐng)域中的信號感知(signal detection)，也就是感知檢測無線電網(wǎng)絡(luò)中的用戶信號。該算法基于隨機矩陣理論(Random Matrix Theory，RMT)，通過對多個天線所接收的信號數(shù)據(jù)進行處理運算，構(gòu)造隨機矩陣，求最大最小特征值的比值，用以判定接收信號中是獨立同分布的噪聲信號，還是存在目標用戶所發(fā)出的信號。該算法的特點是可以利用全局數(shù)據(jù)，感知并檢測較弱信號。

現(xiàn)有技術(shù)中，假定配網(wǎng)中有M(M≥1)個PMU(同步向量測量裝置)，其中第i個PMU接收到的離散信號為x_i(n)(i＝1,2,...,M)。現(xiàn)有以下兩個假設(shè)條件：假設(shè)H₀：僅有獨立同分布噪聲信號，沒有異常信號；假設(shè)H₁：同時存在異常信號和獨立同分布的噪聲信號。

對于假設(shè)H₀，其接收的離散信號可以表示為：

x_i(n)＝η_i(n),n＝0,1,…；

對于假設(shè)H₁，其接收的離散信號可以表示為：

其中，s_j(n)(j＝1,2,...,P)是輸入信號，h_ij(k)是從輸入信號j到PMU檢測點i的響應(yīng)函數(shù)，N_ij是h_ij(k)的順序，η_i(n)是采樣噪聲。由于輸入信號、響應(yīng)函數(shù)和噪聲強度僅有少量信息體現(xiàn)在PMU接收端信號中，信號檢測算法需要檢測出信號的這些信息。P_d表示信號被檢測出的概率，即H₁為真；P_fa表示信號誤檢的概率，即H₀為真。顯然，好的算法要求P_d比較大而P_fa比較小。

令h_ij(k)的其余位置補零，并定義：

將轉(zhuǎn)換為向量形式：

對L個連續(xù)輸出，定義：