[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)故障波形相似度計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811340936.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109375060B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 王豐;凌萬水
• 申請（專利權）人: 上海金智晟東電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

一種配電網(wǎng)故障波形相似度計算方法,包括步驟：確定測試波形的基準比較窗口；對基準比較窗口進行每個周波的傅立葉變換；對源波形進行每個周波的傅立葉變換，將源波形中的比較窗口從可移動周波數(shù)N的第一個周波開始移動，直到后續(xù)N個周波，對源波形的比較窗口的每個周波同測試波形的基準比較窗口對應周波進行幅值差的計算得到源波形的相似窗口；計算相似窗口同基準比較窗口的各個周波的最大幅值差和最大相角差；利用模糊規(guī)則進行評估運算得出源波形和測試波形相似度的判定結果和度量結果。利用快速傅立葉變換確定比較兩個波形的相似度的兩個維度(幅值和相角)，基于配電系統(tǒng)故障波形的特點，給出綜合波形相似度的判別方法。

技術領域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障檢測技術領域，具體涉及一種配電網(wǎng)故障波形相似度計算方法。

背景技術

配電網(wǎng)故障的診斷離不開數(shù)據(jù)采集信息的完備性，在人口密度低、城市化程度不高的郊區(qū)及農村，甚至部分城區(qū)都難以實現(xiàn)配網(wǎng)自動化。較為經濟實用，又可以達到故障處理目的，就是用故障指示器。通過將故障指示器布置在配電線路上，當故障發(fā)生時候，通過檢測故障指示器記錄的故障電流特征，可以進行故障定位，所以故障指示器的錄波的正確性就尤其重要。

針對故障指示器的錄波功能的檢測，可以采用利用特定的波形源觸發(fā)被檢查故障指示器的故障錄波功能，然后比較源波形和故障指示器所錄波形的相似度，對故障指示器的錄波正確性進行判斷。然而，針對波形相似度的判斷方法，由于無法獲取同一時刻兩個波形的值且波形長度的不確定性，所以無法采用一般的數(shù)學方法(如：歐式距離法和余弦相似度法)，給出度量。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┮环N配電網(wǎng)故障波形相似度計算方法，包括步驟：

根據(jù)源波形和測試波形的故障點確定所述測試波形的基準比較窗口；

對所述測試波形的基準比較窗口進行每個周波的傅立葉變換；

根據(jù)所述基準比較窗口確定源波形的可移動周波數(shù)N；

對所述源波形進行每個周波的傅立葉變換，將源波形中的比較窗口從所述可移動周波數(shù)N的第一個周波開始移動，直到后續(xù)N個周波，對源波形的比較窗口的每個周波同所述測試波形的基準比較窗口對應周波進行幅值差的計算，并在所述可移動周波數(shù)N中選擇幅值差最小的比較窗口作為源波形的相似窗口；

計算相似窗口同基準比較窗口的各個周波的最大幅值差和最大相角差；

利用模糊規(guī)則進行評估運算，選取輸出結果中最大的值作為源波形和測試波形相似度的判定結果，同時給出利用模糊規(guī)則運算的度量結果。

一種實施例中，所述源波形和測試波形的文件格式均為comtrade文件。

一種實施例中，所述計算相似窗口同基準比較窗口的各個周波的最大幅值差和最大相角差的步驟為：

計算測試波形中各次諧波幅值分量針對基波的幅值權重：

其中，i為傅立葉分解后所得到的諧波次數(shù)，M₀為測試波形基波的幅值，M_i為測試波形i次諧波的幅值；

針對每一個周波，計算幅值加權后的幅值差百分數(shù)和相角差百分數(shù)：

其中，M’₀為源波形基波的幅值，M’_i為源波形i次諧波的幅值，A_i為測試波形i次諧波的相角，A’_i為源波形i次諧波的相角。

一種實施例中，利用模糊規(guī)則進行評估運算，選取輸出結果中最大的值作為源波形和測試波形相似度的判定結果值，同時給出利用模糊規(guī)則運算的度量結果，具體為：