电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，包括：获取三相电压信号，并依据三相电压信号建立三相信号模型和向量模型；依据三相信号模型和向量模型建立一般矢量信号模型；采用预分类器对一般矢量信号模型进行预分类处理，得到预处理结果；将预处理结果与预先建立的各个预分类类型进行匹配，确定出与三相电压信号对应的预分类类型；依据与预分类类型对应的判断条件确定三相电压信号的扰动类型。本发明专利技术不仅可以识别电压暂升和暂降，还可以确定电压暂升和暂降的扰动类型，识别过程中数据量小，识别速度快、效率高，并且通过扰动类型，为后续的系统维护工作提供了可靠的依据。

Power quality disturbance recognition method, device and equipment for voltage rise and sag

An electrical energy quality disturbance identification method, device, device and computer readable storage medium for voltage sags and sags are disclosed, including obtaining three phase voltage signals and establishing a three phase signal model and a vector model based on a three-phase voltage signal; a general vector is established on the basis of a three-phase signal model and a vector model. The pre classifier is used to pre classify the general vector signal model, and the preprocessing results are obtained. The preprocessing results are matched with the pre established pre classification types to determine the pre classification type corresponding to the three-phase voltage signal, and the three phases are determined according to the judgment conditions corresponding to the pre classified type. The type of disturbance of the voltage signal. The invention can not only identify voltage sags and sags, but also determine the disturbance types of voltage sags and sags. The identification process has small data, fast recognition speed and high efficiency, and provides a reliable basis for the follow-up system maintenance work through the type of disturbance.

【技术实现步骤摘要】
电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法、装置及设备
本专利技术实施例涉及电能质量扰动识别
，特别是涉及一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着经济快速发展，工业制造与居民用电的多样化，导致电网的电能质量问题更加复杂化、随机化与多样化，其中，电压暂降和暂升是电力系统运行过程中不可避免的短时扰动现象，并且，电压暂降和暂升已经成为各类企业与电网研究单位首要的治理和研究方向。目前，接入电力系统的电子设备越来越多，并且这些设备对电压变化非常敏感，电压的暂升或暂降会对整个系统的运行带来严重的影响，所以有效识别电压暂升和暂降信号及其类别具有十分重要的意义。现有技术中，主要是通过人工神经网络、支持向量机或小波和模糊集理论对电压暂升和暂降的电能质量扰动进行识别的，但是，这几种方法均需要依据数据库中存储的历史数据训练识别模型，并且在识别的过程中需要通过识别模型提取待识别信号的特征量，在根据特征量对待识别信号进行识别，整个过程需要处理大量的数据，导致识别速度较慢，识别效率低。另外，现有技术中的方法只能识别出三相电压信号时暂升或暂降，不能识别其扰动类型，不利于后续的系统维护。鉴于此，如何提供一种解决上述技术问题的电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质成为本领域技术人员目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，在使用过程中不仅可以识别电压暂升和暂降，还可以确定电压暂升和暂降的扰动类型，识别过程中数据量小，识别速度快、效率高，并且通过扰动类型，为后续的系统维护工作提供了可靠的依据。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，包括：获取三相电压信号，并依据所述三相电压信号建立三相信号模型和向量模型；依据所述三相信号模型和所述向量模型建立一般矢量信号模型；采用预分类器对所述一般矢量信号模型进行预分类处理，得到预处理结果；将所述预处理结果与预先建立的各个预分类类型进行匹配，确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型；依据与所述预分类类型对应的判断条件确定所述三相电压信号的扰动类型。可选的，所述依据所述三相电压信号建立三相信号模型和向量模型的过程为：依据所述三相电压信号确定样本数据矩阵、噪声样本数据矩阵、N*2实数幅值矩阵和2*3实数幅值矩阵；依据所述样本数据矩阵、所述噪声样本数据矩阵、所述N*2实数幅值矩阵和所述2*3实数幅值矩阵建立三相信号模型，其中，所述三相信号模型为x为与所述样本数据矩阵对应的列向量，I3为三阶单位阵，A'为所述N*2实数幅值矩阵，c为与所述2*3实数幅值矩阵对应的列向量，b为与所述噪声样本数据矩阵对应的列向量；通过对称分量法对所述三相电压信号进行对称分解，得到向量模型，所述向量模型为c＝Wksk，其中，k∈(1,2,3,4)，Wk为旋转矩阵，sk为实部虚部提取矩阵；所述依据所述三相信号模型和所述向量模型建立一般矢量信号模型的过程为：依据所述三相信号模型和所述向量模型c＝Wksk构建一般矢量模型，所述一般矢量模型为x＝Mksk+b，其中，可选的，所述预分类器为最大似然预分类器，其中，所述最大似然预分类器为：其中，N为样本数据总数量，I3N为3×N的单位矩阵，γk为惩罚函数，γk＝2nk，nk的数值与各个所述预分类类型一一对应。可选的，所述预分类器为近似预分类器，其中，所述近似预分类器为：其中，N为样本数据的总数量，I3N为3×N的单位矩阵，γk为惩罚函数，γk＝2nk，nk的数值与各个所述预分类类型一一对应。可选的，所述将所述预处理结果与预先建立的各个预分类类型进行匹配，确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型的过程为：依据所述预处理结果的数值确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型，其中：为1时，所述预分类类型为第一预分类类型；为2时，所述预分类类型为第二预分类类型；为3时，所述预分类类型为第三预分类类型；为4时，所述预分类类型为第四预分类类型。可选的，所述各个预分类类型包括第一预分类类型、第二预分类类型、第三预分类类型和第四预分类类型；所述依据与所述预分类类型对应的判断条件确定所述三相电压信号的扰动类型的过程为：当所述预分类类型为第一预分类类型，判断|z1|是否小于1，如果是，则所述三相电压信号为扰动类型A；当所述预分类类型为第二预分类类型，判断|z1+z2|是否小于1，如果|z1+z2|＜1，则判断|z1-z2|是否小于1，如果|z1-z2|＜1，则所述三相电压信号为扰动类型F或扰动类型G，如果|z1-z2|≥1，则所述三相电压信号为扰动类型D；如果|z1+z2|≥1，则所述三相电压信号为扰动类型C；当所述预分类类型为第三预分类类型，判断|z0/z1|是否小于0，如果是，则所述三相电压信号为扰动类型H，否则，所述三相电压信号为扰动类型I；当所述预分类类型为第四预分类类型，判断|z1-z0|是否小于1，如果是，则所述三相电压信号为扰动类型E，否则，所述三相电压信号为扰动类型B；其中，所述z0、z1和z2为通过对称分量法对所述三相电压信号进行对称分解得到的。本专利技术实施例相应的提供了一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别装置，包括：第一模型建立模块，用于获取三相电压信号，并依据所述三相电压信号建立三相信号模型和向量模型；第二模型建立模块，用于依据所述三相信号模型和所述向量模型建立一般矢量信号模型；处理模块，用于采用预分类器对所述一般矢量信号模型进行预分类处理，得到预处理结果；预分类模块，用于将所述预处理结果与预先建立的各个预分类类型进行匹配，确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型；判断模块，用于依据与所述预分类类型对应的判断条件确定所述三相电压信号的扰动类型。可选的，所述第一模型建立模块包括：确定单元，用于依据所述三相电压信号确定样本数据矩阵、噪声样本数据矩阵、N*2实数幅值矩阵和2*3实数幅值矩阵；第一建立单元，用于依据所述样本数据矩阵、所述噪声样本数据矩阵、所述N*2实数幅值矩阵和所述2*3实数幅值矩阵建立三相信号模型，其中，所述三相信号模型为x为与所述样本数据矩阵对应的列向量，I3为三阶单位阵，A'为所述N*2实数幅值矩阵，c为与所述2*3实数幅值矩阵对应的列向量，b为与所述噪声样本数据矩阵对应的列向量；对称分解单元，用于通过对称分量法对所述三相电压信号进行对称分解，得到向量模型，所述向量模型为c＝Wksk，其中，k∈(1,2,3,4)，Wk为旋转矩阵，sk为实部虚部提取矩阵；所述第二模型建立模块包括：第二建立单元，用于依据所述三相信号模型和所述向量模型c＝Wksk构建一般矢量模型，所述一般矢量模型为x＝Mksk+b，其中，本专利技术实施例还提供了一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法的步骤。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法的步骤。本专利技术提供了一种电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，其特征在于，包括：获取三相电压信号，并依据所述三相电压信号建立三相信号模型和向量模型；依据所述三相信号模型和所述向量模型建立一般矢量信号模型；采用预分类器对所述一般矢量信号模型进行预分类处理，得到预处理结果；将所述预处理结果与预先建立的各个预分类类型进行匹配，确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型；依据与所述预分类类型对应的判断条件确定所述三相电压信号的扰动类型。

【技术特征摘要】
1.一种电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，其特征在于，包括：获取三相电压信号，并依据所述三相电压信号建立三相信号模型和向量模型；依据所述三相信号模型和所述向量模型建立一般矢量信号模型；采用预分类器对所述一般矢量信号模型进行预分类处理，得到预处理结果；将所述预处理结果与预先建立的各个预分类类型进行匹配，确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型；依据与所述预分类类型对应的判断条件确定所述三相电压信号的扰动类型。2.根据权利要求1所述的电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，其特征在于，所述依据所述三相电压信号建立三相信号模型和向量模型的过程为：依据所述三相电压信号确定样本数据矩阵、噪声样本数据矩阵、N*2实数幅值矩阵和2*3实数幅值矩阵；依据所述样本数据矩阵、所述噪声样本数据矩阵、所述N*2实数幅值矩阵和所述2*3实数幅值矩阵建立三相信号模型，其中，所述三相信号模型为x为与所述样本数据矩阵对应的列向量，I3为三阶单位阵，A'为所述N*2实数幅值矩阵，c为与所述2*3实数幅值矩阵对应的列向量，b为与所述噪声样本数据矩阵对应的列向量；通过对称分量法对所述三相电压信号进行对称分解，得到向量模型，所述向量模型为c＝Wksk，其中，k∈(1,2,3,4)，Wk为旋转矩阵，sk为实部虚部提取矩阵；所述依据所述三相信号模型和所述向量模型建立一般矢量信号模型的过程为：依据所述三相信号模型和所述向量模型c＝Wksk构建一般矢量模型，所述一般矢量模型为x＝Mksk+b，其中，3.根据权利要求2所述的电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，其特征在于，所述预分类器为最大似然预分类器，其中，所述最大似然预分类器为：其中，N为样本数据总数量，I3N为3×N的单位矩阵，γk为惩罚函数，γk＝2nk，nk的数值与各个所述预分类类型一一对应。4.根据权利要求3所述的电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，其特征在于，所述预分类器为近似预分类器，其中，所述近似预分类器为：其中，N为样本数据的总数量，I3N为3×N的单位矩阵，γk为惩罚函数，γk＝2nk，nk的数值与各个所述预分类类型一一对应。5.根据权利要求3或4所述的电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，其特征在于，所述将所述预处理结果与预先建立的各个预分类类型进行匹配，确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型的过程为：依据所述预处理结果的数值确定出与所述三相电压信号对应的预分类类型，其中：为1时，所述预分类类型为第一预分类类型；为2时，所述预分类类型为第二预分类类型；为3时，所述预分类类型为第三预分类类型；为4时，所述预分类类型为第四预分类类型。6.根据权利要求5所述的电压暂升和暂降的电能质量扰动识别方法，其特征在于，所述各个预分类类型包括第一预分类类型、第二预分类类型、第三预分类类型和第四预分类类型；所述依据与所述预分类类型对应的判断条件确定所述三相电压信号的扰动类型的过程为：当所述预分类类型为第一预分类类...

【专利技术属性】
技术研发人员：高俊青，周广方，姚海燕，胡晓琴，
申请(专利权)人：浙江群力电气有限公司，国网浙江杭州市余杭区供电有限公司，国网浙江省电力公司杭州供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33