一种UPFC故障诊断方法技术

一种UPFC故障诊断方法，包括：1)建立UPFC模型，模拟4种故障，采集UPFC直流侧正极电压和直流电流在4种故障与正常状态下的数据，利用边界提取与二次采样法简化原始数据，构成有效数据仓库；2)采用小波变换将预处理过的数据经消噪和重构处理后识别出故障点，得到统一数量级的故障特征数据集；3)提取特征值，包括4个直流侧正极电压上边界电压特征值，4个直流侧正极电压下边界电压特征值和4个直流电流特征值，构造特征样本空间；4)建立支持向量机故障预测模型，对UPFC的5种状态进行故障诊断。本发明专利技术能高效、精确、迅速识别模拟的5种UPFC状态，提高电网智能化运维水平，延长设备使用年限，减少UPFC运维成本，弥补控保系统在故障早期预警和故障定位中的不足。

A UPFC fault diagnosis method

Including a UPFC fault diagnosis method: 1) to establish the UPFC model, 4 kinds of fault simulation, data acquisition UPFC positive DC voltage and DC current in 4 kinds of fault and normal condition, using the boundary extraction and two sampling method to simplify the original data, a valid data warehouse; 2) using wavelet transform pretreatment the data processed by denoising and reconstruction after the fault point, fault characteristic data of uniform magnitude set; 3) feature extraction value, including the boundary voltage characteristics of 4 DC voltage on the cathode, 4 DC positive voltage to the field voltage characteristic value and 4 DC current feature value. Structural features of the sample space; 4) to establish support vector machine fault prediction model, fault diagnosis of 5 kinds of state of UPFC. The invention can identify 5 simulated UPFC states efficiently, accurately and quickly, improve the intelligent operation and maintenance level of the power grid, extend the service life of equipment, reduce the cost of UPFC operation and maintenance, and make up for the shortcomings of the control and protection system in early warning and fault location.

【技术实现步骤摘要】
一种UPFC故障诊断方法
本专利技术涉及UPFC在线监测与故障诊断
，特别是涉及一种UPFC故障诊断方法。
技术介绍
随着我国社会经济的发展，负荷中心渐渐远离能源中心，远距离、大容量输电成为电网发展的必然，传统的电力系统运行调节手段，对电力系统的灵活、有效和及时控制作用有限，而且目前我国现代电力系统面临负荷增长过快、输电走廊匮乏、电能分布不均和潮流控制困难的形势，亟需有利于推动发展环境友好型经济、适应我国现状、经济高效的柔性交流输电技术(FACTS)。其中UPFC作为迄今为止通用性最好、功能最为全面的第三代FACTS装置能同时实现并联补偿、串联补偿、移相和端电压调节等多种基本功能可对交流输电系统进行实时控制和动态补偿。因此，作为高效智能电网的重要组成部分，UPFC及对UPFC进行故障诊断、精确定位和故障自愈等的研究是保证电网稳定运行、减小电能损耗、优化能源调配的前提条件和重要保证。统一潮流控制器(UnifiedPowerFlowController，UPFC)是一种能够独立、快速、精确、连续控制系统电压和潮流的第3代装置FACTS装置，它能控制线路电流，最大化电网传输能力；阻尼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UPFC故障诊断方法，包括如下步骤，其特征在于：步骤一，建立UPFC模型，模拟4种故障，并采集UPFC直流侧正极电压和直流电流在4种故障状态和正常状态下的数据，利用边界提取法分别简化以上数据，并对数据进行二次采样，构成有效数据仓库；步骤二，基于去冗后的数据采用小波变换，将数据经消噪和重构处理，识别出数据中的故障点，提取到统一数量级的故障特征数据集；步骤三，基于统一数量级的故障数据集，提取直流侧正极电压和直流电流的特征值数据，包括4个直流侧正极电压上边界电压特征值，分别为上边界电压最大值Uupb_max，上边界电压最小值Uupb_min，上边界电压有效值Uupb_rms和上边界电压标准差Uu...

【技术特征摘要】
1.一种UPFC故障诊断方法，包括如下步骤，其特征在于：步骤一，建立UPFC模型，模拟4种故障，并采集UPFC直流侧正极电压和直流电流在4种故障状态和正常状态下的数据，利用边界提取法分别简化以上数据，并对数据进行二次采样，构成有效数据仓库；步骤二，基于去冗后的数据采用小波变换，将数据经消噪和重构处理，识别出数据中的故障点，提取到统一数量级的故障特征数据集；步骤三，基于统一数量级的故障数据集，提取直流侧正极电压和直流电流的特征值数据，包括4个直流侧正极电压上边界电压特征值，分别为上边界电压最大值Uupb_max，上边界电压最小值Uupb_min，上边界电压有效值Uupb_rms和上边界电压标准差Uupb_std，4个直流侧正极电压下边界电压特征值，分别为下边界电压最大值Ulob_max，下边界电压最小值Ulob_min，下边界电压有效值Ulob_rms和下边界电压标准差Ulob_std，和4个直流电流特征值，分别为直流电流最大值I_max，直流电流最小值I_min，直流电流有效值I_rms，直流电流标准差I_std。将所有采集到的5个状态的故障数据均提取12个特征值，构造特征样本空间；步骤四，将特征样本空间建立支持向量机故障预测模型进行故障诊断。2.根据权利要求1所述的一种UPFC故障诊断方法，其特征在于：所述步骤1中，边界提取法的提取过程为：首先根据多次实验确定UPFC直流侧正极电压和直流电流的二次采样频率，并分别进行二次采样，构成电压上边界数据集、电压下边界数据集和电流数据集，汇总构成数据仓库中的有效矩阵D。3.根据权利要求1所述的一种UPFC故障诊断方法，其特征在于：所述步骤2中，采用小波变换提取特征信息包括如下步骤：(21)采集经二次采样，对数据仓库中的数据进行二次采样时采用的公式为：采用后的UPFC直流侧正极电压和直流电流的边界在故障状态下的数据为Xs，其中，XSij表示二次采样数据矩阵中第i行j列个元素，Dij表示数据仓库中有效数据矩阵D中第i行j列个元素，ff表示原采样频率，fn表示二次采样频率；(22)利用mallat变换公式(ff/2n+1,ff/2n)计算出小波变换每层细节系数对应的频段，其中n表示故障点频率的第n层，计算结果包括故障点频率的第n层小波系数重构的细节系数Dn的相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建勇，叶昱媛，梅飞，梁君涵，朱萌，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32