[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)故障預(yù)警裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011178835.8
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112363012A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜潔;趙軼;王浩;趙旭偉
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司新樂市供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 劉文靜;王瑞紅

1.一種電網(wǎng)故障預(yù)警裝置及方法，其特征在于，包括:步驟1.建立一數(shù)據(jù)存儲單元，所述存儲單元定期存儲和更新一電網(wǎng)母線組在無故障情況下提取的所有母線溫度信號并作為所有母線故障預(yù)警時的備用參考信號；步驟2.構(gòu)建待測信號特征矩陣A和參考信號特征矩陣B；步驟3.分別提取所述待測信號特征矩陣A和所述參考信號特征矩陣B的第n列同一位置的所述能量系數(shù)特征屬性值，組成m×2的特征矩陣Q且共計K個，其中n＝{1,2,3，……K}，K為所述小波分解的層數(shù)，m為所述信號劃分的段數(shù)；步驟4.構(gòu)建所述電網(wǎng)母線組故障預(yù)警的指標a，并構(gòu)建門檻值矩陣alfa；步驟5.遍歷所述門檻值矩陣alfa，確定所述待測母線的預(yù)警門檻值a_ij和所述電網(wǎng)該母線故障預(yù)警指標a；步驟6.調(diào)整所述小波分解層數(shù)K值大小及其變化次數(shù)，判斷所述母線的運行狀況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障預(yù)警裝置及方法，其特征在于：所述步驟2中所述待測信號X和所述參考信號Y設(shè)置一定數(shù)目的采樣點作為樣本長度，定義為wlen，則待測信號X和所述參考信號Y分別被分成m段信號，即其中m為式中結(jié)果的整數(shù)部分，wlen的采樣點個數(shù)要求至少包含所述電網(wǎng)該母線各個電壓段的溫度采樣點，X、Y代表所述待測信號和所述參考信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障預(yù)警裝置及方法，其特征在于：所述步驟2中所述小波分解，利用小波能量公式計算所述參考信號Y和所述待測信號X分解后的能量系數(shù)，即E_n＝∑|x_n|²其中x_n為被分解后的每段信號對應(yīng)參考值，n＝{1,2,3......K}，K為所述信號小波分解的層數(shù)；所述待測信號X和參考信號Y分別被分成m段信號，每段信號分別被進行K層小波分解，每段每一層小波分解后的所述信號能量系數(shù)為能量系數(shù)特征屬性值，每段K層小波分解后的所述信號能量系數(shù)特征屬性組成能量系數(shù)特征維，所述m段能量系數(shù)特征維組成待測信號特征矩陣A和參考信號特征矩陣B。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障預(yù)警裝置及方法，其特征在于：所述步驟3分別計算K個所述特征矩陣Q中第一維和第二維所述特征屬性的特征權(quán)重值采用的熵權(quán)法，即首先根據(jù)所述特征矩陣Q中各個所述特征屬性值進行歸一化即其中i＝{1,2,3,......m}，j＝{1,2}，min(X_i)為第i段所述溫度信號對應(yīng)的能量系數(shù)特征屬性值的最小值，max(X_i)為第i段所述溫度信號對應(yīng)的能量系數(shù)特征屬性值的最大值，X_ij為第i段第j維度所述溫度信號對應(yīng)的能量系數(shù)特征屬性值,以獲得所述特征矩陣Q的歸一化矩陣Q′。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障預(yù)警裝置及方法，其特征在于：所述步驟4中所述構(gòu)建該母線故障預(yù)警指標a即其中b_n1和b_n2分別表示所述特征矩陣Q中第一維和第二維所述能量系數(shù)特征屬性的特征權(quán)重值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)故障預(yù)警裝置及方法，其特征在于：所述步驟4門檻值矩陣alfa，分別從三個時間段的信號存儲單元中提取同一該母線同一電壓等級的溫度信號，所述單個時間段的溫度信號進行所述電網(wǎng)該母線故障預(yù)警指標a的計算，分別用a₁、a₂、a₃表示，則所述該該母線在溫度下的故障預(yù)警指標a為上述三個值中的最大值；針對所述電網(wǎng)母線組中其他該母線做同樣的處理即得到預(yù)警指標a的門檻值矩陣alfa：其中u是所述電網(wǎng)母線組中該母線編號總數(shù)，v是所述電網(wǎng)母線組中該母線在不同溫度的數(shù)目，i的取值范圍是[1,u]間的整數(shù)，j的取值范圍是[1,v]的整數(shù)。