[發明專利]一種對高壓直流輸電換相失敗進行識別的模型及預測方法

在審

• 申請號: 202210224288.5
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114629155A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 陳鐵;蔡東閣;何思敏;曹穎
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02J3/24;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 余山

一種對高壓直流輸電換相失敗進行識別的模型及預測方法，其模型包括數據采集模塊、特征提取模塊、決策模塊、輸出模塊；數據采集模塊用于對原始數據進行采集及數據預處理；特征提取模塊用于從原始數據中進行特征提取并進行分類，并對所提特征數據進行計算將其轉化為分類器可用的樣本集；決策模塊用于進行首次換相失敗識別及后續換相失敗預測；輸出模塊用于輸出預測結果。發明的目的是為了對首次換相失敗進行識別并對后續換相失敗進行預測，以解決現有的換相失敗識別、預測方法適用性不足和準確性差且預測速度慢的技術問題。

技術領域

本發明涉及電力系統及其自動化技術領域，尤其是一種基于數據驅動的高壓直流輸電換相失敗的識別及預測模型及方法。

背景技術

高壓直流輸電系統中換流器換流閥極易因為交流系統故障導致換相失敗，若引發后續換相失敗，會引發換流站單極或雙極閉鎖，導致送端電網功率盈余和受端電網功率缺損，給電網的安全穩定性帶來了巨大威脅。

高壓直流輸電系統首次換相失敗一般難以避免，但其對電網的影響有限，可以自行恢復。首次換相失敗后發生的后續換相失敗會對電網造成多次沖擊，威脅電網安全。在現有技術中，授權公告號CN110441658A的專利文獻公開了一種考慮直流電流變化的高壓直流換相失敗判別方法，它通過建立三相接地故障下的關斷角模型和單相接地故障下的關斷角模型計算單相接地故障下的關斷角表達式和三相短路故障下的關斷角表達式，當三相短路故障下的關斷角小于等于逆變器發生換相失敗的最小關斷角時，則判斷為換相失敗；反之，則判斷為換相成功。發生單相接地故障，在直流標準測試系統下將單相接地故障下的關斷角與逆變器發生換相失敗的最小關斷角進行比較，當單相接地故障下的關斷角小于等于逆變器發生換相失敗的最小關斷角時，則判斷為換相失敗；反之，則判斷為換相成功。

上述這類現有技術通過比較故障下的關斷角和最小關斷角的大小，可以很好的實現換相失敗的判別。但是這類現有技術無法對危害性更大的后續換相失敗進行預測。

發明內容

本發明的目的是為了對首次換相失敗進行識別并對后續換相失敗進行預測，以解決現有的換相失敗識別、預測方法適用性不足和準確性差且預測速度慢的技術問題。

一種對高壓直流輸電換向失敗進行識別的模型，它包括數據采集模塊、特征提取模塊、決策模塊、輸出模塊；

數據采集模塊用于對原始數據進行采集及數據預處理；

特征提取模塊用于從原始數據中進行特征提取并進行分類，并對所提特征數據進行計算將其轉化為分類器可用的樣本集；

決策模塊用于進行首次換相失敗識別及后續換相失敗預測；

輸出模塊用于輸出預測結果。

數據采集模塊的輸出端與特征提取模塊的輸入端連接，特征提取模塊的輸出端與決策模塊的輸入端連接，決策模塊的輸出端與輸出模塊的輸入端連接；

特征提取模塊包括第一特征計算單模塊、第二特征計算模塊，決策模塊包括首次換相失敗識別模塊、后續換相失敗預測模塊；

數據采集模塊的輸出端均與第一特征計算模塊、第二特征計算模塊的輸入端連接，第一特征計算單元的輸出端與首次換相失敗識別模塊的輸入端連接，首次換相失敗識別模塊的輸出端與輸出模塊、以及第二特征計算模塊的輸入端連接，第二特征計算模塊的輸出端與后續換相失敗預測模塊的輸入端連接，后續換相失敗預測模塊的輸出端與輸出模塊的輸入端連接。

第一特征計算模塊用于將第一段原始特征量轉化為分類器可用的特征量，第二特征計算模塊用于將第二段原始特征量轉化為分類器可用的特征量，首次換相失敗識別模塊用于識別首次換相失敗，后續換相失敗預測模塊用于預測后續換相失敗。

數據采集模塊包括數據采集模塊、初步計算模塊，數據采集模塊的輸出端與初步計算模塊的輸入端連接，初步計算模塊的輸出端與第一特征計算模塊、以及第二特征計算模塊的輸入端連接。