一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法技术

本发明专利技术涉及电力系统技术领域，公开了一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，包括计算衰减正弦量原子库中个体的适应度数值；根据适应度数值将个体定义为雄性或雌性；根据繁殖行为模式生成新个体；混合新老个体，重新计算个体的适应度数值；根据适应度数值淘汰部分个体，保持种群数目不变。将衰减正弦量原子库中的原子视为进行繁殖行为的个体，根据自然界中个体进行繁殖时的行为特征在原子库中寻找最佳线性组合来逼近待测信号。基于繁殖竞争行为对原子分解算法进行优化，可以简化分析过程，并降低其计算复杂度。本发明专利技术提供的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，与现有的信号分解方法相比，具有更强的适应性和较低的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法
本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法。
技术介绍
根据运行经验和研究表明，过电压可能导致柔性直流变压器的绝缘击穿，进而影响电力系统的正常工作，最终带来巨大的经济损失及人身危害。因此，快速、准确地识别过电压类型，有助于工程技术人员及时查明事故原因，同时可为提出暂态过程抑制方法和改进绝缘配合提供依据。因此，对过电压信号分解是过电压信号识别的关键步骤。原子分解是一种针对非平稳信号的分析方法，原子分解算法在应用于对柔性直流变压器的过电压分解时，具有更强的时频分析和抗噪能力。然而，穷举迭代的原子分解存在计算量很大，计算效率低下的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对穷举迭代的原子分解存在计算量很大，计算效率低下的问题，提供一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法。一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，包括计算衰减正弦量原子库中个体的适应度数值；根据所述适应度数值将所述个体定义为雄性或雌性；根据繁殖行为模式生成新个体；混合新老个体，重新计算所述个体的适应度数值；根据适应度数值淘汰部分所述个体，保持种群数目不变。上述柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，将衰减正弦量原子库中的原子视为进行繁殖行为的个体，根据自然界中个体进行繁殖时的行为特征在原子库中寻找一组最佳线性组合来逼近待测信号，将最接近待测信号的原子视为最佳匹配原子。基于繁殖竞争行为的行为特征对原子分解算法进行优化，可以简化分析过程，并降低其计算复杂度。本专利技术提供的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法通过模拟自然界中生物的繁殖行为的原理来求解问题，与现有的信号分解方法相比，具有更强的适应性和较低的复杂度。在其中一个实施例中，所述根据所述适应度数值将所述个体定义为雄性或雌性包括对所述适应度数值从大到小进行排序，将预设比例的数值较大的个体定义为雄性，其余个体定义为雌性。在其中一个实施例中，所述根据繁殖行为模式生成新个体包括：所述个体寻找沼泽地，在沼泽地中寻找位置求偶，该过程使用方程式表述为：式中，xk为第K次迭代时个体在解空间的位置，xk+1为第K+1次迭代时个体在解空间的位置，R为随机数，L为个体每次跳动的步长，e为幂函数的底，k为当前迭代次数；强壮的雄性个体，容易吸引雌性交配；弱小的雄性个体，难以吸引雌性交配，该过程使用方程式表述为：式中，XN_new为新个体，Q为折算系数，ξ为雄性的求偶鸣叫的声响大小，ψ为雄性的求偶鸣叫时造成的水面波动，e-τ为声音睡眠波动传输阻尼，D为两个异性之间的欧氏距离，为父代，为母代。在其中一个实施例中，在根据繁殖行为模式生成新个体时，限定雌性每次交配只生成一个新个体。在其中一个实施例中，所述根据繁殖行为模式生成新个体还包括：弱小雄性个体为了繁殖后代在其他雄性交配时，在雌性排卵时偷袭排精，形成混合受精卵，即新个体有双父亲遗传信息，该过程使用方程式表述为：式中，XN_new为新个体，Q为折算系数，ξ为雄性的求偶鸣叫的声响大小，ψ为雄性的求偶鸣叫时造成的水面波动，e-τ为声音睡眠波动传输阻尼，D为1号父代与母代之间的欧氏距离，为1号父代，为2号父代，e为幂函数的底，L为雄性个体的单次最大跳动距离，Dff为两个父代的欧式间距，σ为变异因子。一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，包括当电子器件的电压幅值大于预设值时，对所述电子器件的电信号进行录波并将所述电子器件的电信号定义为待测信号；采用如上述任意一项实施例所述的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法对所述待测信号进行原子分解，获得有效原子参数；根据所述有效原子参数提取所述电子器件的过特征参数。在其中一个实施例中，所述采用如上述任意一项实施例所述的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法对所述待测信号进行原子分解，获得有效原子参数包括设计迭代公式，并根据所述待测信号构建衰减正弦量原子库；将所述衰减正弦量原子库中的原子视为进行繁殖行为的个体；初始化繁殖行为竞争优化算法的基本参量；通过繁殖行为竞争优化算法对所述衰减正弦量原子库中的个体进行更新迭代，直至迭代次数达到预设的迭代终止次数；将最后一次迭代过程中获取的最优个体定义为最佳匹配原子，获取有效原子参数。在其中一个实施例中，所述衰减正弦量原子库的表达式包括：式中，g(t)为高斯窗函数；定义称γ为gγ(t)的索引，其中，s为尺度参数，τ为位移因子，ξ为频率因子，为相位因子，Zγ为折算系数，e为幂函数的底，ω为频率，φ为相角，ρ为阻尼系数，ts为开始时间，te为终止时间，u(t)为单位阶跃。在其中一个实施例中，在进行n次迭代后，所述待测信号的表达式包括：式中，gγn为第n步迭代得到的最优原子，Rnf为n步迭代后的信号，<>为内积运算符，<Rnf,gγn>的绝对值为适应度数值G，Rm+1f为n步迭代后的残差，ft为所述待测信号。在其中一个实施例中，所述基本参量包括种群数目、迭代终止次数。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术其中一实施例的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法的方法流程示意图；图2为本专利技术另一实施例的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法的方法流程示意图；图3为本专利技术其中一实施例的基于繁殖行为竞争优化算法寻找与待测信号最为匹配的原子的方法流程示意图；图4为本专利技术其中一实施例的过电压波形示意图；图5为本专利技术其中一实施例的过电压的能量累计分布统计图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的优选实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本专利技术的公开内容理解得更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，其特征在于，包括：/n计算衰减正弦量原子库中个体的适应度数值；/n根据所述适应度数值将所述个体定义为雄性或雌性；/n根据繁殖行为模式生成新个体；/n混合新老个体，重新计算所述个体的适应度数值；/n根据适应度数值淘汰部分所述个体，保持种群数目不变。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，其特征在于，包括：
计算衰减正弦量原子库中个体的适应度数值；
根据所述适应度数值将所述个体定义为雄性或雌性；
根据繁殖行为模式生成新个体；
混合新老个体，重新计算所述个体的适应度数值；
根据适应度数值淘汰部分所述个体，保持种群数目不变。


2.根据权利要求1所述的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，其特征在于，所述根据所述适应度数值将所述个体定义为雄性或雌性包括：
对所述适应度数值从大到小进行排序，将预设比例的数值较大的个体定义为雄性，其余个体定义为雌性。


3.根据权利要求1所述的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，其特征在于，所述根据繁殖行为模式生成新个体包括：
所述个体寻找沼泽地，在沼泽地中寻找位置求偶，求偶过程使用方程式表述为：



式中，xk为第K次迭代时个体在解空间的位置，xk+1为第K+1次迭代时个体在解空间的位置，R为随机数，L为个体每次跳动的步长，e为幂函数的底，k为当前迭代次数；
强壮的雄性个体，容易吸引雌性交配；弱小的雄性个体，难以吸引雌性交配，交配过程使用方程式表述为：



式中，XN_new为新个体，Q为折算系数，ξ为雄性的求偶鸣叫的声响大小，ψ为雄性的求偶鸣叫时造成的水面波动，e-τ为声音睡眠波动传输阻尼，D为两个异性之间的欧氏距离，为父代，为母代。


4.根据权利要求3所述的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，其特征在于，在根据繁殖行为模式生成新个体时，限定雌性每次交配只生成一个新个体。


5.根据权利要求1所述的柔性直流变压器宽频过电压的分析方法，其特征在于，所述根据繁殖行为模式生成新个体还包括：
弱小雄性个体为了繁殖后代在其他雄性交配时，在雌性排卵时偷袭排精，形成混合受精卵，即新个体有双父亲遗传信息，交配过程使用方程式表述为：



式中，XN_new为新个体，Q为折算系数，ξ为雄性的求偶鸣叫的声响大小，ψ为雄性的求偶鸣叫时造成的水面波动，e-τ为声音睡眠波动传输阻尼，D为1号父代与母代之间的欧氏距离，为1号父代，为2号父代，e...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，谢志成，邓集瀚，潘志城，卢文浩，梁晨，刘青松，张晋寅，周海滨，楚金伟，彭翔，梁毅灵，刘金，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：发明
国别省市：广东;44