[發(fā)明專利]一種基于互近似熵的電壓暫降源識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910047165.7
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109828184B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 鄭建勇;李丹奇;梅飛;沙浩源;葉昱媛;李陶然;佘昌佳;吳建章
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于互近似熵的電壓暫降源識別方法，包括如下步驟：(1)建立樣本波形庫；(2)數(shù)據(jù)預處理；(3)計算待匹配波形與樣本波形的互近似熵值，保留其中的最小熵值及其對應樣本的信息；(4)暫降源類型識別：判斷此最小熵值是否在閾值范圍內(nèi)，若未超出范圍則判定待定結果可靠，即為待匹配波形的所屬暫降類型；若超出范圍則判定待匹配波形不屬于波形庫中任一種暫降類型。本發(fā)明在根據(jù)實測波形識別電壓暫降源方面具有更高的準確率，所需采樣窗口短，算法簡單易于實現(xiàn)，在一定程度上幫助工程人員正確判斷電壓暫降源類型及產(chǎn)生原因，為治理電壓暫降問題提供針對性的理論指導，應用價值和前景巨大。

技術領域

本發(fā)明涉及電能質(zhì)量擾動源識別方法，尤其涉及一種基于互近似熵的電壓暫降源識別方法。

背景技術

隨著工業(yè)裝備、建筑電氣自動化及智能化水平越來越高，電壓暫降問題對于工商業(yè)大用戶的生產(chǎn)經(jīng)營影響也越來越顯著，特別是半導體制造、精密儀器加工、汽車制造等大量應用電力電子設備的工業(yè)，對電壓暫降十分敏感，當電壓有效值低于90％持續(xù)時間達到1～2周波以上時就會跳閘停運。電壓暫降是一種常見的電能質(zhì)量問題，電動機啟動、變壓器投切、短路故障等都會引起電壓暫降現(xiàn)象，因電壓暫降干擾而導致的生產(chǎn)中斷和延緩呈明顯的上升趨勢，由此帶來的直接及間接經(jīng)濟損失日趨嚴重，這對供電質(zhì)量提出了更高要求。不同暫降源引起的電壓波形特征是不同的，準確識別暫降源能有針對性地對當?shù)氐碾妷簳航登闆r進行分析、補償和抑制，同時可作為電力供應部門和用戶之間協(xié)調(diào)糾紛的依據(jù)，是治理電壓暫降問題中必不可少的步驟。

電壓暫降源辨識方法作為目前的研究熱點，吸引了眾多國內(nèi)外學者參與相關研究。目前電壓暫降源識別方法主要包括信息采集、特征提取、樣本訓練和分類辨識這幾個主要步驟，主要針對電壓暫降的波形特征展開研究，通過提取合理特征量，對大量樣本進行訓練進行電壓暫降源識別，并獲得眾多成果。算法基本思想為利用雙小波變換、Prony法、S變換等方法將暫降時域特性轉變?yōu)轭l域特性，依據(jù)人為設定特征項進行特征量提取，再采用神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機算法等分類模型進行暫降源識別。現(xiàn)有的一些電壓暫降源識別方法目前存在的問題有：僅通過對暫降電壓波形的有效值處理并進行分類，沒有考慮三相電壓相位變化問題。需要大量的樣本訓練以保證電壓暫降源辨識的正確率。且此類方法必須建立在特征量提取準確合適的基礎上，特征量選取不當會直接影響電壓暫降源分類，甚至產(chǎn)生完全不一樣的結果，而電壓暫降實際波形易受外界因素影響這使得特征量提取的難度進一步增加。

針對以上問題，一種緩解現(xiàn)有方法嚴重依賴特征量提取準確性的問題、計算量較小、識別效率高、識別正確率更高的電壓暫降源識別方法是亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)階段電壓暫降源識別方面研究的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于互近似熵的電壓暫降源識別方法，以有效避免傳統(tǒng)方法中不易收斂、算法過于復雜等問題。

技術方案：一種基于互近似熵的電壓暫降源識別方法，包括如下步驟：

(1)建立樣本波形庫；

(2)數(shù)據(jù)預處理；

(3)計算待匹配波形與樣本波形的互近似熵值，保留其中的最小熵值及其對應樣本的信息；

(4)暫降源類型識別。

具體的，所述步驟(1)包括：

(11)分析各種短路故障引起的電壓暫降波形幅值與相角的變化情況，及經(jīng)變壓器傳變后各類暫降的幅值與相角的變化情況；

(12)根據(jù)各電壓暫降類型向量圖和收集到的實測暫降波形數(shù)據(jù)，總結所有因短路故障導致暫降的波形類型；

(13)建立涵蓋這些典型波形的標準樣本波形庫。

所述步驟(2)包括：

(21)將所得暫降波形數(shù)據(jù)進行濾波、消噪；