[發明專利]基于基波零序特征的計量系統二次回路監測方法及裝置

有效

• 申請號: 201810443022.3
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108535572B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王旭紅;胡劼睿;劉星;李浩;徐佳夫
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/25
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種基于基波零序特征的計量系統二次回路監測方法及裝置，本發明獲取高壓計量系統電壓回路中的三相電壓、電流回路中的三相電流以及中性線電流；利用矢量疊加得到零序電壓分量與零序電流分量；提取基波零序分量幅值與相位；將基波電壓的幅值與相位、基波零序點電流的幅值與相位、基波零序電流與中性線電流差的絕對值作為輸入變量、各類故障作為輸出變量建立基于深度信念網絡分類器實現對故障的分類與識別。本發明能夠精準提取高壓計量系統二次回路故障特征，準確對各類故障進行分類與識別，以便有效切除故障并對二次回路實時監測，從而保證電能計量的安全、穩定與準確。

技術領域

本發明涉及高壓計量系統二次回路狀態監測與故障診斷技術，具體涉及一種基于基波零序特征的計量系統二次回路監測方法及裝置，用于對高壓電計量系統電壓回路與電流回路的狀態監測與故障診斷。

背景技術

隨著我國經濟的發展，用電量急劇增加，供配電穩定性要求越來越高。高壓電力計量系統，作為電能計量一個重要環節，系統的安全與穩定十分重要，因此實時監測高壓計量系統二次回路電流、電壓的狀態具有重要意義。傳統的失壓失流報警裝置均從失壓、失流的定義出發，實現對電壓、電流狀態的監測，由于失壓失流的定義發生了變化，帶來了許多誤報警等不良情況。這些不良情況導致以下問題：1)造成電能計量的不準確，給用戶與供電公司帶來財產損失；2)引起故障切除裝置的誤動作，對計量二次回路的正常工作造成干擾；3)不能及時的切除故障，嚴重的威脅計量二次回路的穩定運行。因此，針對目前所用的失壓失流報警裝置存在無法發現特殊故障、誤判以及實時監控能力差等問題，研究合適的方法并設計相關裝置，實現對電壓、電流狀態的實時監測，提高失壓失流故障識別的準確性，對維護高壓計量系統二次回路的安全與穩定具有重要意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種基于基波零序特征的計量系統二次回路監測方法及裝置，本發明能夠精準提取高壓計量系統二次回路故障特征，準確對各類故障進行分類與識別，以便有效切除故障并對二次回路實時監測，從而保證電能計量的安全、穩定與準確。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于基波零序特征的計量系統二次回路監測方法，實施步驟包括：

1)針對被監測的高壓計量系統，獲取其電壓回路中的三相電壓U_a、U_b、U_c，獲取電流回路中的三相電流I_a、I_b、I_c以及中性線電流I_n；

2)將三相電壓U_a、U_b、U_c進行矢量疊加得到含有大量諧波與白噪聲的零序電壓分量3U₀，將三相電流I_a、I_b、I_c進行矢量疊加得到含有大量諧波與白噪聲的零序電流分量3I₀；

3)分別根據零序電壓分量3U₀和零序電流分量3I₀提取基波零序分量，得到基波零序電壓的幅值3U₀₁及相位基波零序電流的幅值3I₀₁及相位

4)計算基波零序電流與中性線電流I_n之間的差的絕對值得到基波零序電流與中性線電流差的絕對值I_e；

5)將基波零序電壓的幅值3U₀₁、基波零序電壓的相位基波零序電流的幅值3I₀₁、基波零序電流的相位以及基波零序電流與中性線電流差的絕對值I_e作為輸入向量輸入完成訓練的機器學習分類模型，所述機器學習分類模型被訓練包含輸入向量和作為輸出結果的二次回路故障之間的映射關系，最終得到被監測的高壓計量系統二次回路的監測結果。