[發明專利]一種用于電氣故障辨識的大數據模擬系統及模擬方法

在審

• 申請號: 202010116380.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111222255A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 彭韋;段義隆;曹一家;李勇;陳春
• 申請（專利權）人: 湖南世優電力科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K9/62;G06F17/18;G01R31/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 陳偉

1.一種用于電氣故障辨識的大數據模擬系統，其特征在于：包括雙電源控制開關、負荷裝置、采集終端、控制器，電網與雙電源控制開關的進線端連接，雙電源控制開關出線端的N相電源線與A、B、C相電源線之間均并接多個負荷裝置，所述采集終端采集各相電源線之間的電壓電流及負荷裝置的各種數據并傳送到控制器，控制器連接負荷裝置。

2.根據權利要求1所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬系統，其特征在于：還包括對地故障發生裝置，對地故障發生裝置包括遙控開關Ⅰ、觸電箱、可調電阻，雙電源控制開關出線端的A、B、C、N相電源線連接觸電箱，A、B、C、N相電源線與觸電箱之間均設有遙控開關Ⅰ和可調電阻，遙控開關Ⅰ連接控制器。

3.根據權利要求1所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬系統，其特征在于：所述雙電源控制開關帶有漏電保護器，所述雙電源控制開關內部通過開關選擇不同的電源進行供電，電源分為兩種，一種為市電，正常供電電源，即電網直接與雙電源控制開關進線端連接；另一種是電網通過監控裝置與雙電源控制開關進線端連接。

4.根據權利要求1所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬系統，其特征在于：所述負荷裝置包括負載、指示燈、遙控開關Ⅱ，負載、指示燈、遙控開關Ⅱ依次串接后并接在A、B、C相電源線與N相電源線之間，遙控開關Ⅱ連接控制器。

5.根據權利要求4所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬系統，其特征在于：所述負載包括插座、電機。

6.根據權利要求1所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬系統，其特征在于：所述N相電源線與A、B、C相電源線之間還設有電弧發生裝置。

7.根據權利要求1所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬系統，其特征在于：所述雙電源控制開關進線端和出線端設有燈泡，通過燈泡的亮/滅來指示當前線路是否供電。

8.一種基于權利要求1-7中任一項所述的大數據模擬系統的用于電氣故障辨識的大數據模擬方法，包括以下步驟：

1）數據采集：通過采集終端采集數據；

2）數據預處理：將采集數據的規格和格式進行統一化；

3）模型訓練：建立回歸模型和分類模型，并對回歸模型和分類模型進行訓練；

4）模型轉化：模型訓練結束以后，轉化成辨識終端指定C語言代碼。

9.根據權利要求8所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬方法，其特征在于，所述步驟1）中，采集的數據為暫態數據，暫態數據設定的采樣頻率為單個周波256個采樣點。

10.根據權利要求8所述的用于電氣故障辨識的大數據模擬方法，其特征在于，所述步驟3）中，回歸模型的訓練過程包括如下步驟：

3-1-1）采集故障場景和正常場景下1000條相電壓電路數據；

3-1-2）每條數據對應于正常場景或故障場景，為每條數據對應的場景進行編碼，即為每條數據創建一個標簽來表明它發生于哪種場景下，正常場景：0，故障場景：1；

3-1-3）隨機提取60%的相電壓相電路數據作為訓練集，其余40%的數據作為測試集；

3-1-4）將訓練集的數據聯合對應的標簽，輸入到python中的Logistic回歸算法中，通過算法訓練得到一個回歸模型，回歸模型為一個估計函數，估計函數對沒有見過的數據給出一個新的估計；通過測試集對訓練后的回歸模型進行測試；

分類模型的訓練過程包括如下步驟：

3-2-1）采集故障場景和正常場景下1000條相電壓電路數據；

3-2-2）每條數據對應于正常場景或故障場景，為每條數據對應的場景進行one-hot編碼，即為每條數據創建一個標簽來表明它發生于哪種場景下，正常場景：[1,0]，故障場景：[0,1]；

3-2-3）隨機提取60%的相電壓相電路數據作為訓練集，其余40%的數據作為測試集；

3-2-4）將訓練集的數據聯合對應的標簽，輸入python中XGBoost算法中，通過算法訓練得到一個分類模型，通過測試集對訓練后的分類模型進行測試。