[發明專利]一種用于10kV電纜狀態評估的多源數據特征融合方法

在審

• 申請號: 202111179490.2
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN114897035A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 趙深;謝成;任廣振;孫翔;周金輝;何毅帆;王波;李怡凡;張嘉鑫;王紅霞;馮磊;王雷雄
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司;武漢大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 荊門市首創專利事務所 42107
• 代理人: 王鋒

本發明涉及一種用于10kV電纜狀態評估的多源數據特征融合方法，基于多傳感器數據對10KV電纜進行狀態評估。首先將多傳感器時間序列數據經過構造高維隨機矩陣計算其平均譜半徑的方法進行特征提??；然后將三類傳感器計算得到的特征向量按照參考向量統一維度，形成新的矩陣；最后將新的特征矩陣作為輸入，已知的電纜狀態作為輸出，通過三層BP神經網絡分類器進行模式識別。本發明充分利用了10KV電纜狀態監測系統的多傳感器數據，一定程度上解決了不同數據源權重賦予過程主觀性強的問題。

技術領域

本發明涉及10kV電纜狀態評估方法的技術領域，尤其是涉及一種10kV 電纜狀態評估的多傳感器數據融合方法的技術領域。

背景技術

電力電纜作為電能傳輸的主要部件，被廣泛應用在鐵路、商業、居民 區等區域中，與我們的生活息息相關。隨著我國廣泛鋪設，其重要性不言 而喻。無論是由于何種原因導致電纜發生故障，輕則停電，重則影響經濟， 威脅人的生命安全和財產安全。由在線、離線監測數據得到電氣設備的狀 態這個過程就顯得至關重要。

目前的電力系統關于電纜在運維檢修方面的數據以載流量、諧波數據、 電纜阻抗譜數據為主。這些數據形態多樣，關聯性弱、狀態量間的關聯分 析挖掘能力不足，跨領域、多維度、長時間的數據多維數據綜合分析與運 維研判能力缺失，相關技術實用化、智慧化程度較低，前后端融合薄弱。 數據之間所針對的故障類型多種多樣。10kV電纜特征級融合能夠充分利用 不同結構、類型、來源的數據，充分考慮數據類型特征，對10kV電纜多維 度大數據進行處理融合分析，檢測出由于人工、環境等因素導致電纜異常 的狀態，實現綜合宏觀與局部、時序與廣域、知識邏輯與數據驅動相融合 的輸電電纜智能化狀態感知，對提升安全水平、專業管理效率及效益具有 重要的意義。

因此，基于10kV電纜的三種狀態量載流量、諧波數據、電纜阻抗譜數 據，本發明提出了一種用于10kV電纜狀態評估的多源數據特征融合方法。

發明內容

本發明主要解決現有10kV電纜狀態評估方法僅依賴于決策級數據融合 方法，主觀性強，信息量少的問題，提供了一種用于10kV電纜狀態評估的 多源數據特征融合方法，主要針對結構化多傳感器數據。

本發明為了解決上述技術問題而采用的技術解決方案如下：

一種用于10kV電纜狀態評估的多源數據特征融合方法，包括以下步驟：

步驟1，將包括多傳感器諧波監測裝置、載流量監測裝置和阻抗譜監測 裝置的時序數據按照參數類型和不同節點構成高維矩陣；

步驟2，對每一個高維矩陣按照時間窗長度移動，計算所有時間窗矩陣 的平均譜半徑，組成歸一化特征向量；

步驟3，選取合適的向量維度作為參考，其余特征向量的維度按照參考 維度進行統一，得到新的列向量，將新的列向量排列形成矩陣，實現特征 融合；

步驟4，對步驟3最終形成的矩陣按行生成標簽，然后以10kV電纜的 狀態值為目標，對融合后的特征進行訓練；

步驟5，重復步驟1-4，直到誤差滿足要求；

步驟6，對訓練好的模型進行測試。

在上述用于10kV電纜狀態評估的多源數據特征融合方法中，所述的步 驟1中諧波時序數據、載流量時序數據、電纜阻抗譜時序數據高維矩陣構 成的具體操作方法為：