[發明專利]一種UPFC故障診斷方法

有效

• 申請號: 201710833926.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107703913B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 鄭建勇;葉昱媛;梅飛;梁君涵;朱萌
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

1.一種UPFC故障診斷方法，包括如下步驟，其特征在于：

步驟一，建立UPFC模型，模擬4種故障，分別為并聯變壓器閥側相間短路故障、并聯變壓器閥側單相接地短路故障、直流側兩極短路故障和直流側正極斷路故障，并采集UPFC直流側正極電壓和直流電流在4種故障狀態和正常狀態下的數據，利用邊界提取法分別簡化以上數據，并對數據進行二次采樣，構成有效數據倉庫；

步驟二，基于去冗后的數據采用小波變換，將數據經消噪和重構處理，識別出數據中的故障點，提取到統一數量級的故障特征數據集；

步驟三，基于統一數量級的故障數據集，提取直流側正極電壓和直流電流的特征值數據，包括4個直流側正極電壓上邊界電壓特征值，分別為上邊界電壓最大值U_{upb_max}，上邊界電壓最小值U_{upb_min}，上邊界電壓有效值U_{upb_rms}和上邊界電壓標準差U_{upb_std}，4個直流側正極電壓下邊界電壓特征值，分別為下邊界電壓最大值U_{lob_max}，下邊界電壓最小值U_{lob_min}，下邊界電壓有效值U_{lob_rms}和下邊界電壓標準差U_{lob_std}，和4個直流電流特征值，分別為直流電流最大值I_{_max}，直流電流最小值I_{_min}，直流電流有效值I_{_rms}，直流電流標準差I_{_std}，將所有采集到的5個狀態的故障數據均提取12個特征值，構造特征樣本空間；

步驟四，將特征樣本空間建立支持向量機故障預測模型進行故障診斷。

2.根據權利要求1所述的一種UPFC故障診斷方法，其特征在于：所述步驟一中，邊界提取法的提取過程為：首先根據多次實驗確定UPFC直流側正極電壓和直流電流的二次采樣頻率，并分別進行二次采樣，構成電壓上邊界數據集、電壓下邊界數據集和電流數據集，匯總構成數據倉庫中的有效矩陣D。

3.根據權利要求1所述的一種UPFC故障診斷方法，其特征在于：所述步驟二 中，采用小波變換提取特征信息包括如下步驟：

(21)采集經二次采樣，對數據倉庫中的數據進行二次采樣時采用的公式為：采用后的UPFC直流側正極電壓和直流電流的邊界在故障狀態下的數據為X_s，其中，X_Sij表示二次采樣數據矩陣中第i行j列個元素，D_ij表示數據倉庫中有效數據矩陣D中第i行j列個元素，f_f表示原采樣頻率，f_n表示二次采樣頻率；

(22)利用mallat變換公式(f_f/2n+1,f_f/2n)計算出小波變換每層細節系數對應的頻段，其中n表示故障點頻率的第n層，計算結果包括故障點頻率的第n層小波系數重構的細節系數D_n的相關信息；

(23)采用小波閾值去噪法，將X_s通過選定的層數為n的小波對信號進行小波分解，分解后選取合適的閥值T，用閥值函數對各層系數進行量化，處理后的系數重構得到重構信號X_n；

(24)計算X_n的突變坐標(α,β)，其中α為發生故障的時間點，以α為中心提取故障數據集。