[發(fā)明專利]一種基于多特征融合支持向量機(jī)的故障電弧識(shí)別方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210337470.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114692690A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉斌;談竹奎;馮圣勇;徐長(zhǎng)寶;唐賽秋;辛明勇;張俊瑋;王宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62;G01R31/12;G01R23/16;G01R19/00
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多特征融合支持向量機(jī)的故障電弧識(shí)別方法，當(dāng)檢測(cè)到有突變事件發(fā)生后，采集設(shè)備運(yùn)行時(shí)的電流數(shù)據(jù)首先通過(guò)小波變換和奇異值分解提取電流的小波特征量，同時(shí)計(jì)算電流的諧波幅值和分位數(shù)多種特征量，最后輸入至經(jīng)訓(xùn)練完成的支持向量機(jī)模型中，由支持向量機(jī)模型完成對(duì)故障電弧的識(shí)別；現(xiàn)有技術(shù)串聯(lián)電弧故障的發(fā)生會(huì)使得電路電流減小，電流往往是小于使線路保護(hù)設(shè)備發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的電流，導(dǎo)致傳統(tǒng)的保護(hù)裝置如斷路器、熔斷器等并不會(huì)跳閘導(dǎo)致故障發(fā)生，不能有效識(shí)別故障等技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電弧故障識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多特征融合支持向量機(jī)的故障電弧識(shí)別方法。

背景技術(shù)

隨著飛速發(fā)展，用電設(shè)備越來(lái)越多，各種新型負(fù)載也不斷涌現(xiàn)，生產(chǎn)、生活等用電量也在不斷增加，使得電網(wǎng)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，隨著而來(lái)的便是危險(xiǎn)電氣事件的發(fā)生頻率增加，電氣事故引發(fā)火災(zāi)的問(wèn)題日益突出，因而對(duì)用電設(shè)備、用戶人生安全和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求就越來(lái)越高。而在電氣事故引發(fā)火災(zāi)的事件當(dāng)中，有相當(dāng)一部分是由故障電弧引起的。

按照電弧故障在線路上發(fā)生的位置不同，通常可分為并聯(lián)電弧故障、串聯(lián)電弧故障和接地電弧故障。通常情況下，并聯(lián)電弧故障和接地電弧故障發(fā)生時(shí)，傳統(tǒng)保護(hù)裝置能斷開(kāi)回路起到保護(hù)效果。但是串聯(lián)電弧故障的發(fā)生會(huì)使得電路電流減小，電流往往是小于使線路保護(hù)設(shè)備發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的電流，導(dǎo)致傳統(tǒng)的保護(hù)裝置如斷路器、熔斷器等并不會(huì)跳閘，所以針對(duì)故障電弧檢測(cè)的研究對(duì)減少危險(xiǎn)電氣事件，降低財(cái)產(chǎn)損失，保障人身安全都有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種基于多特征融合支持向量機(jī)的故障電弧識(shí)別方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)串聯(lián)電弧故障的發(fā)生會(huì)使得電路電流減小，電流往往是小于使線路保護(hù)設(shè)備發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的電流，導(dǎo)致傳統(tǒng)的保護(hù)裝置如斷路器、熔斷器等并不會(huì)跳閘導(dǎo)致故障發(fā)生，不能有效識(shí)別故障等技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明技術(shù)方案：

一種基于多特征融合支持向量機(jī)的故障電弧識(shí)別方法，當(dāng)檢測(cè)到有突變事件發(fā)生后，采集設(shè)備運(yùn)行時(shí)的電流數(shù)據(jù)首先通過(guò)小波變換和奇異值分解提取電流的小波特征量，同時(shí)計(jì)算電流的諧波幅值和分位數(shù)多種特征量，最后輸入至經(jīng)訓(xùn)練完成的支持向量機(jī)模型中，由支持向量機(jī)模型完成對(duì)故障電弧的識(shí)別。

所述的一種基于多特征融合支持向量機(jī)的故障電弧識(shí)別方法，它包括：步驟S1、采用滑動(dòng)時(shí)間窗的事件檢測(cè)算法監(jiān)測(cè)電壓電流，以檢測(cè)突變事件的發(fā)生；

步驟S2、當(dāng)檢測(cè)到有突變事件發(fā)生后，采集設(shè)備運(yùn)行時(shí)的電流數(shù)據(jù)；

步驟S3、對(duì)采集到的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)小波變換方法提取電弧電流的多維特征量；

步驟S4、將步驟S3提取得到的多維特征量輸入到訓(xùn)練好的基于灰狼優(yōu)化算法的支持向量機(jī)識(shí)別模型中，識(shí)別得到是否產(chǎn)生故障電弧。

步驟S1所述的基于滑動(dòng)時(shí)間窗的事件檢測(cè)算法檢測(cè)突變事件的方法包括：

步驟1.1、設(shè)置滑動(dòng)事件窗的寬度為：(N_a+N_b)個(gè)工頻周期；

步驟1.2、計(jì)算前N_a個(gè)周波電流的i次諧波電流幅值的平均值，i＝2,3,4，得到I_a2、I_a3、I_a4；同理計(jì)算后N_b個(gè)周波電流的i次諧波電流幅值的平均值，i＝2,3,4，得到I_b2、I_b3、I_b4；

步驟1.3、若前N_a個(gè)周波電流和后N_b個(gè)周波電流的諧波電流幅值差超過(guò)所設(shè)定的閾值，即滿足以下：

即判定為有突變事件發(fā)生。