[發(fā)明專利]適用于多場景的基于磁場信號的電流計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110705712.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113609749B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐長寶;辛明勇;高吉普;王宇;呂黔蘇;呂前程;田兵;劉仲;駱柏鋒;王志明;陳仁澤;孫宏棣;張佳明;尹旭
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司;南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/08;G06F113/04
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 陶紅

1.適用于多場景的基于磁場信號的電流計算方法，應(yīng)用于由巨磁阻傳感器組成的圓形磁場傳感器陣列測量系統(tǒng)中，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、通過對長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場矢量進(jìn)行定量計算，建立通電長直導(dǎo)線磁場模型，具體包括：在電流導(dǎo)線垂直于傳感器陣列所在平面情況下的第一通電長直導(dǎo)線磁場模型，以及在電流導(dǎo)線不垂直于傳感器陣列所在平面情況下的第二通電長直導(dǎo)線磁場模型；

步驟二、采集第一通電長直導(dǎo)線磁場模型數(shù)據(jù)樣本并對采集到的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行預(yù)處理，得到訓(xùn)練集；采集第二通電長直導(dǎo)線磁場模型數(shù)據(jù)樣本并對采集到的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行預(yù)處理，得到測試集；

步驟三、向MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型導(dǎo)入所述訓(xùn)練集進(jìn)行訓(xùn)練并導(dǎo)入測試集測試MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的誤差，得到訓(xùn)練后的MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

步驟四、利用訓(xùn)練后的MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行電流計算。

2.如權(quán)利要求1所述的適用于多場景的基于磁場信號的電流計算方法，其特征在于，所述步驟一中采用如下方式建立第一通電長直導(dǎo)線磁場模型和第二通電長直導(dǎo)線磁場模型：

計算測量點(diǎn)到導(dǎo)線電流之間的垂直距離r；

根據(jù)安培環(huán)路定理和計算所得的r值，計算該測量點(diǎn)對應(yīng)的磁場強(qiáng)度H，根據(jù)計算所得的垂直距離r和對應(yīng)的磁場強(qiáng)度H建立通電長直導(dǎo)線磁場模型。

3.如權(quán)利要求2所述的適用于多場景的基于磁場信號的電流計算方法，其特征在于，所述步驟一中建立第二通電長直導(dǎo)線磁場模型包括：

以(m，n，p)定義電流的單位方向向量如下：

dl＝dl·(m，n1，p)，s.t.|m²+n₁²+p²|＝1

根據(jù)幾何關(guān)系可得：

其中：點(diǎn)(x_n，y_n，z_n)為過點(diǎn)(x_i，y_i，0)且與電流導(dǎo)線垂直的平面和電流導(dǎo)線的交點(diǎn)，點(diǎn)(x_i，y_i，0)為任意位于傳感器陣列所在平面xoy上的測量點(diǎn)，電流導(dǎo)線與xoy平面的交點(diǎn)為(x_s，y_s，0)；

計算測量點(diǎn)到電流導(dǎo)線之間的垂直距離r₂，公式表示為：

上式中，

根據(jù)安培環(huán)路定理及計算所得的r₂，計算該測量點(diǎn)對應(yīng)的磁場強(qiáng)度H。

4.如權(quán)利要求2所述的適用于多場景的基于磁場信號的電流計算方法，其特征在于，所述步驟一中建立第二通電長直導(dǎo)線磁場模型包括：

以(m，n，p)定義電流的單位方向向量如下：

dl＝dl·(m，n1，p)＝dl·(sinαcosβ，sinαsinβ，cisα)

其中：α表示電流方向與z軸正方向的夾角，且0°≦α≦90°，β表示電流方向在xoy平面內(nèi)的投影與x軸正方向的夾角，且0°≦β≦360°；

計算測量點(diǎn)到電流導(dǎo)線之間的垂直距離r₁，公式表示為：

上式中，

根據(jù)安培環(huán)路定理和計算所得的r₁值，計算該測量點(diǎn)對應(yīng)的磁場強(qiáng)度H，公式表示為：

上式中，H_x為測量點(diǎn)處磁場強(qiáng)度在x方向上的分量，H_y為測量點(diǎn)處磁場強(qiáng)度在y方向上的分量。