[發(fā)明專利]電力故障圖譜生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110751541.8
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113342993B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 李昌;姚寶敬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海申瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: G06F16/36
• 分類號: G06F16/36;G06F16/35;G06Q50/06
• 代理公司: 上海驍象知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31315
• 代理人: 林煒

一種電力故障圖譜生成方法，涉及電力系統(tǒng)技術領域，該方法將包含有相電流錄波數(shù)據(jù)、相電壓錄波數(shù)據(jù)的電力故障歷史錄波數(shù)據(jù)作為樣本，按時序從中選取取樣時間點，將相關數(shù)據(jù)換算成向量，再利用向量構(gòu)建梯度圖像作為電力故障圖譜，在電力故障發(fā)生時可利用電力故障圖譜檢測故障類型。本發(fā)明提供的方法，適合電力系統(tǒng)中檢測電力故障。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的技術，特別是涉及一種電力故障圖譜生成方法的技術。

背景技術

電力故障錄波系統(tǒng)是用于記錄電力故障數(shù)據(jù)(發(fā)生電力故障時的相電流、相電壓等)的系統(tǒng)，通過對電力故障數(shù)據(jù)的分析，可以找到故障數(shù)據(jù)特征，從而判斷出故障原因。

目前都采用神經(jīng)網(wǎng)絡對電力故障數(shù)據(jù)進行分析，這種分析方法需要提取故障特征，以匹配分類故障類型，但是現(xiàn)有的提取故障特征的算法比較復雜，存在著計算速度慢的缺陷，以及對新的故障類型檢測困難的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能在電力故障發(fā)生時快速檢測出故障類型的電力故障圖譜生成方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種電力故障圖譜生成方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)獲取包含有相電流錄波數(shù)據(jù)、相電壓錄波數(shù)據(jù)的電力故障歷史錄波數(shù)據(jù)；

2)把電力故障歷史錄波數(shù)據(jù)中的相電流錄波數(shù)據(jù)劃分為R個相電流波段，并且每個相電流波段的時長為一個周波，并且每個相電流波段的起始點落在橫坐標軸上，所述周波是指工頻電流的一個完整的正弦波形；

3)在每個相電流波段上取L個取樣點，并將每個取樣點所對應的時間點定義為取樣時間點，再將各個取樣時間點組成一個R行L列的矩陣G；

在矩陣G中，同一行的各個取樣時間點按由先至后的時序從左至右依序排列，上一行的取樣時間點的時序先于下一行的取樣時間點的時序；

每個取樣時間點有三個值，該三個值分別為該取樣時間點的相電流標幺值I、相電壓標幺值U、相電流與相電壓的相角差а，該三個值從電力故障歷史錄波數(shù)據(jù)中的相電流錄波數(shù)據(jù)、相電壓錄波數(shù)據(jù)中獲取；

4)為每個取樣時間點設定一個取樣點向量，并計算每個取樣時間點的取樣點向量的向量幅值、向量角度，計算方法為：

對每個取樣點，為該取樣時間點構(gòu)建一個由S1、S2、S3三條邊組成的三角形，并將該取樣時間點的相電流標幺值I的數(shù)值作為S1的邊長，將該取樣時間點的相電壓標幺值U的數(shù)值作為S2的邊長，將該取樣時間點的相電流與相電壓的相角差а作為S1與S2之間的夾角；然后計算出S3的長度，S1與S3之間的夾角β，再將S3的長度設定為該取樣時間點的取樣點向量的向量幅值，將S1與S3之間的夾角β設定為該取樣時間點的取樣點向量的向量角度；

5)將各個取樣時間點的取樣點向量組成一個R行L列的矩陣M，矩陣M中各個取樣點向量的排列方式，與各個取樣點向量所屬的取樣時間點在矩陣G中的排列方式一致；

6)構(gòu)建一個由R行L列的像素點組成的梯度圖像P，計算梯度圖像P中的每個像素點的梯度值、梯度方向值，計算公式為：

θ(x,y)＝int(8×Mβ(x,y)/2π)

式中，H(x,y)為梯度圖像P中的第x行第y列的像素點的梯度值，θ(x,y)為梯度圖像P中的第x行第y列的像素點的梯度方向值，Ml(x,y)為矩陣M中的第x行第y列的元素的向量幅值，Mβ(x,y)為矩陣M中的第x行第y列的元素的向量角度，int()為取整函數(shù)；

7)將梯度圖像P作為電力故障圖譜，在電力故障發(fā)生時利用電力故障圖譜檢測故障類型。