[發(fā)明專利]一種基于Softmax回歸的配電網(wǎng)暫態(tài)過程故障分類方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010185409.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111368933A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超;董新華;陳子健;侯良霄;劉兆棟;宋娜;吳旋旋;張術(shù)鵬;孫泉;張國超;杜曉光;劉夢(mèng)瑤;王懷宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開公開了一種基于Softmax回歸的配電網(wǎng)暫態(tài)過程故障分類方法及系統(tǒng)，包括獲取配電網(wǎng)中歷史故障節(jié)點(diǎn)的三相電流，構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中三相電流分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量；根據(jù)正序分量、負(fù)序分量和零序分量的幅度和相位定義分類變量，并將分類變量作為輸入數(shù)據(jù)訓(xùn)練Softmax回歸模型；獲取配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，處于暫態(tài)過程的故障數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練后的Softmax回歸模型對(duì)所述故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障類別的分類。在對(duì)配電網(wǎng)中的故障檢測(cè)分類時(shí)，由于故障發(fā)生中的暫態(tài)過程很長(zhǎng)，通過引入Softmax回歸，建立Softmax回歸模型的離線部分和故障在線檢測(cè)、分類部分，解決因?yàn)闀簯B(tài)變化過程中的電流波動(dòng)導(dǎo)致故障分類結(jié)果存在誤差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及配電網(wǎng)故障分類技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于Softmax回歸的配電網(wǎng)暫態(tài)過程故障分類方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

隨著智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，配電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，由于分布式電源的加入，配電網(wǎng)成為了非常復(fù)雜的多源系統(tǒng)，因此在配電網(wǎng)中是否發(fā)生故障以及發(fā)生故障的類型的故障診斷成為了一個(gè)復(fù)雜的難題。配電網(wǎng)的故障響應(yīng)時(shí)間往往比輸電網(wǎng)絡(luò)短，但有時(shí)暫態(tài)過程可能會(huì)比較長(zhǎng)，受電力電子設(shè)備控制策略的影響也較大，這就意味著輸電網(wǎng)的一些故障診斷方法不能直接適用于配電網(wǎng)。

電力系統(tǒng)從一種穩(wěn)定狀態(tài)都另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程稱為暫態(tài)過程，暫態(tài)過程中，電網(wǎng)運(yùn)行參量會(huì)發(fā)生較大的變化。而且發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，暫態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)故障診斷有很大的負(fù)面影響，現(xiàn)有的方法都是基于故障發(fā)生后的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)在理想條件下進(jìn)行判斷的，并沒有考慮到暫態(tài)效應(yīng)，而故障發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)過程的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)于暫態(tài)過程會(huì)發(fā)生時(shí)間滯后的問題，以穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行故障診斷，不可避免的會(huì)導(dǎo)致診斷誤差；在實(shí)際配電網(wǎng)故障發(fā)生中的暫態(tài)過程相當(dāng)長(zhǎng)，在故障分類中不應(yīng)被忽略。暫態(tài)變化過程中的電流波動(dòng)導(dǎo)致現(xiàn)有方法產(chǎn)生不正確的分類結(jié)果。其次，現(xiàn)有的方法通過提取暫態(tài)數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)，并將其與建立的閾值進(jìn)行比較以獲得分類結(jié)果，但是故障類型的不同導(dǎo)致使得很難選擇固定的閾值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本公開提出了一種基于Softmax回歸的配電網(wǎng)暫態(tài)過程故障分類方法及系統(tǒng)，在對(duì)配電網(wǎng)中的故障檢測(cè)分類時(shí)，由于故障發(fā)生中的暫態(tài)過程很長(zhǎng)，通過引入Softmax回歸，建立Softmax回歸模型的離線部分和故障在線檢測(cè)、分類部分，解決因?yàn)闀簯B(tài)變化過程中的電流波動(dòng)導(dǎo)致故障分類結(jié)果存在誤差的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本公開提供一種基于Softmax回歸的配電網(wǎng)暫態(tài)過程故障分類方法，包括：

獲取配電網(wǎng)中歷史故障節(jié)點(diǎn)的三相電流，構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中三相電流分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量；根據(jù)正序分量、負(fù)序分量和零序分量的幅度和相位定義分類變量，并將分類變量作為輸入數(shù)據(jù)訓(xùn)練Softmax回歸模型；

獲取配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，處于暫態(tài)過程的故障數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練后的Softmax回歸模型對(duì)所述故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障類別的分類。

第二方面，本公開提供一種基于Softmax回歸的配電網(wǎng)暫態(tài)過程故障分類系統(tǒng)，包括：

樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建模塊，被配置為獲取配電網(wǎng)中歷史故障節(jié)點(diǎn)的三相電流，構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

回歸模型構(gòu)建模塊，被配置為將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中三相電流分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量；根據(jù)正序分量、負(fù)序分量和零序分量的幅度和相位定義分類變量，并將分類變量作為輸入數(shù)據(jù)訓(xùn)練Softmax回歸模型；

故障分類模塊，被配置為獲取配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，處于暫態(tài)過程的故障數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練后的Softmax回歸模型對(duì)所述故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障類別的分類。