[發明專利]基于對稱分量法和多維指標融合的電機監測方法及系統

有效

• 申請號: 201910361546.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110058157B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 柳樹林;翁良;吳芳基;李強;易永余
• 申請（專利權）人: 杭州安脈盛智能技術有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/12;G01R19/00;G01R27/02
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

1.一種基于對稱分量法和多維指標融合的電機監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集三相交流電機的三相電壓和三相電流，得到三相交流電機的原始三相電壓信號和原始三相電流信號；

建立以基頻為中心的帶通濾波器，基于所述帶通濾波器分別對原始三相電壓信號和原始三相電流信號進行濾波處理，得到濾波后的三相電壓信號和三相電流信號；

通過濾波后的三相電壓信號和三相電流信號分別獲取瞬時三相電壓和三相電流的不平衡度；基于濾波后的三相電壓信號和三相電流信號進行對稱分量分解，得到序電壓、序電流和序阻抗；

所述序電壓、序電流和序阻抗分別包括零序電壓、正序電壓、負序電壓、零序電流、正序電流、負序電流、零序阻抗、正序阻抗和負序阻抗；

基于瞬時三相電壓和三相電流的不平衡度以及序電壓、序電流和序阻抗得到所有特征指標，形成多維特征綜合決策指標，具體為：

所述正序阻抗和負序阻抗相等，則瞬時三相電壓和三相電流的不平衡度以及零序電壓、正序電壓、負序電壓、零序電流、正序電流、負序電流、零序阻抗、正序阻抗和負序阻抗形成10個序特征；

對每個序特征進行歸一化，使得雷達圖每條邊的值為1，則10個特征指標之間的夾角為則多維特征綜合決策指標CV表示如下：

其中，a_i和b_i是特征指標歸一化值，CV表示多維特征綜合決策指標；

將多維特征綜合決策指標和預設的閾值進行比較，若所述多維特征綜合決策指標小于預設的閾值，則觸發報警信號。

2.根據權利要求1所述的基于對稱分量法和多維指標融合的電機監測方法，其特征在于，所述采集三相交流電機的三相電壓和三相電流，得到三相交流電機的原始三相電壓信號和原始三相電流信號，具體為：

采用高靈敏度三相電壓和電流傳感器對三相交流電機的三相電壓和三相電流進行拾取，采用高速數據采集設備對三相交流電機的三相電壓和三相電流進行采集。

3.根據權利要求1所述的基于對稱分量法和多維指標融合的電機監測方法，其特征在于，所述通過濾波后的三相電壓信號和三相電流信號分別獲取瞬時三相電壓和三相電流的不平衡度，三相電壓不平衡度由以下公式獲得：

其中，

其中，Max表示最大值，abs表示絕對值，ε_u表示三相電壓不平衡度，U_ab，U_bc，U_ca分別表示濾波后的三相電壓信號；

三相電流不平衡度由以下公式獲得：

其中，

其中，Max表示最大值，abs表示絕對值，ε_i表示三相電流不平衡度，I_ab，I_bc，I_ca分別表示濾波后的三相電流信號。

4.根據權利要求1所述的基于對稱分量法和多維指標融合的電機監測方法，其特征在于，基于濾波后的三相電壓信號和三相電流信號進行對稱分量分解，得到序電壓、序電流和序阻抗具體為：

所述零序電壓、正序電壓和負序電壓表示為：

其中，V₀、V_p、V_n分別為零序電壓、正序電壓、負序電壓，U_ab，U_bc，U_ca分別表示濾波后的三相電壓信號；

所述零序電流、正序電流和負序電流表示為：

其中，I₀、I_p、I_n分別為零序電流、正序電流、負序電流，I_ab，I_bc，I_ca分別表示濾波后的三相電流信號，

所述零序阻抗、正序阻抗和負序阻抗表示為：

其中，V₀、V_p、V_n分別為零序電壓、正序電壓、負序電壓，Z₀、Z_p、Z_n分別表示零序阻抗、正序阻抗和負序阻抗。