一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法，属于变电站接地网故障检测技术领域。该方法首先给接地网施加一高频激励信号，针对不同接地网故障情况，分别测得相应可及节点的电压波形信号；之后，分别提取时域信息熵特征、频域信息熵特征、时频域信息熵特征，最后根据特征提取得到的奇异谱熵、功率谱熵和小波包能谱熵对接地网故障进行诊断。本发明专利技术检测原理简单，算法实现方便，具有较高的计算效率，对于接地网故障情况复杂多样、处理数据繁多的问题，信息熵的应用有利于降低其处理时间，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法
本专利技术属于变电站接地网故障检测
，具体涉及一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法。
技术介绍
在变电站接地网故障诊断中，关键环节是对信号样本进行有效的特征提取。系统的运行状态体现于一些重要特征的变化之中，因而在研究故障诊断方面的问题时，需要通过运用某些相关的信号分析处理方法对诊断对象的输出信号进行特征提取和分析，如使用时域分析方法可以获得信号的统计规律，使用频域分析方法可以获得信号的频谱特征，然后将这些特征作为故障诊断依据。但由于接地网是一个复杂的系统，早期故障征兆不明显，而且检测信号受噪声干扰影响大，所以为了获得更多的故障特征来提高诊断结果的可靠性，就必须寻找更好的特征提取方法。因此如何克服现有技术的不足是目前变电站接地网故障检测
亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法，包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤(1)，检测节点的电压波形信号：给接地网施加一高频激励信号，之后于该接地网分布式测可及节点的电压波形信号；/n步骤(2)，时域信息熵特征提取：/n(2.1)构建时间信号序列的状态矩阵：/n首先将待检测节点采集获得的时间序列设为X＝{x

【技术特征摘要】
1.一种基于信息熵的变电站接地网故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)，检测节点的电压波形信号：给接地网施加一高频激励信号，之后于该接地网分布式测可及节点的电压波形信号；
步骤(2)，时域信息熵特征提取：
(2.1)构建时间信号序列的状态矩阵：
首先将待检测节点采集获得的时间序列设为X＝{x1,x2,…,xN}，其中N为时间点，x1为第1个时间点采集到的电压波形信号，x2为第2个时间点采集到的电压波形信号，xN为第N个时间点采集到的电压波形信号；
选取窗口长度为M、时延长度为τ的模式对离散序列信号进行截取，分成I段，然后将其映射到嵌入空间中，构成一个I行M列的状态矩阵A，即：



(2.2)计算矩阵的奇异值谱：
对于一个I行M列的实矩阵A，会存在一个m行I列的矩阵U，一个I行I列的对角矩阵Λ和一个I行n列的矩阵V，等价的满足如下关系式：



式(2)中，对角矩阵Λ的主对角线元素λi(i＝1,2,…,I)是矩阵A的奇异值，之后按照降序的顺序进行排列，即λ1≥λ2≥…≥λ1≥0，这些奇异值构成了矩阵的奇异值谱；
(2.3)计算奇异谱熵：
通过式(5)计算信号在时域中的奇异谱熵：



式(5)中，k为大于0的正整数，k表示奇异熵的阶次，pi表示第i个奇异值λi在整个奇异值谱中所占的比例；
步骤(3)，频域信息熵特征提取：
(3.1)信号傅里叶分解：
设待检测节点采集获得的电压波形信号的时域离散序列为{xi|i＝0，1，…，N-1{，xi表示第i个电压波形信号的时域离散点，N为时间点，对其进行离散傅里叶变换后，得到其频域形式为X(ω)，ω为角频率；
(3.2)信号的功率及离散频率点估算：
定义信号的功率谱估计为：



S(ω)表示信号的功率谱，X(ω)表示时域离散序列的频域形式；
如果是在离散的频率点，则得到



Si表示第i个电压波形信号的时域离散的频率点，xi是第i个电压波形信号的时域离散序列的频域形式，i＝0,1,…,N-1；
(3.3)计算信号的功率谱熵：
通过式(16)计算信号的功率谱熵：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵洪平，陈亮，李学腾，王宁，芮平，马恩宁，张可，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司大理供电局，
类型：发明
国别省市：云南;53