基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统及方法技术方案

技术编号:30143393 阅读:18 留言:0更新日期:2021-09-23 15:12
本发明专利技术公开了一种基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统及方法,系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、中央控制模块、关键指标提取模块、聚类模块、数据融合模块、相似性匹配、故障诊断模块以及显示模块。本发明专利技术采用聚类分析对数据进行初步分析,综合各类数据进行数据融合诊断,能够全面、准确的进行电网故障判断,具有良好的应用前景。本发明专利技术能够实现各种情况下的电网故障诊断,判别故障类型,针对性强且诊断结果准确迅速;本发明专利技术诊断速度快,通过相似性匹配实现对电网故障的快速、精确诊断。精确诊断。精确诊断。

【技术实现步骤摘要】
基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统及方法


[0001]本专利技术属于电网故障诊断
,尤其涉及一种基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统及方法。

技术介绍

[0002]目前,随着电网规模的日益扩大,智能化、自动化设备的大量应用,人们对电网的安全可靠运行提出了更高要求。传统的故障诊断主要是利用故障发生后,SCADA系统提供的断路器与保护的动作情况来进行判断,主要方法有专家系统、神经网络、粗糙集理论、petri网等。随着监控数据的不断增多,在电网的拓扑结构和运行方式改变时,传统的诊断方法适应能力差;在面对复杂故障、不准确不完备信息时其出现容错性低的问题,因此有必要研究一种适应性强、容错性高并且快速可靠的故障诊断新方法。
[0003]现有的故障诊断方法中,影响设备运行状态的维度众多,同一维度下又分为不同的子因素及严重性等级,在各类设备状态的评估过程中,各维度之间很难形成一个统一判定的体系来进行综合评估,且在诊断过程中过多的依赖专家经验进行判断,样本的数量、对不同运行方式的适应性、对当前电网新特征的适应性方面存在问题,容易造成判断偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统,其特征在于,所述系统包括数据采集模块,数据处理模块,数据分析模块,中央控制模块,关键指标提取模块,聚类模块,数据融合模块,相似性匹配,故障诊断模块;数据采集模块,用于采集、抽取相应的电网故障数据;数据处理模块,用于对采集抽取的电网故障数据进行清洗、转换处理;数据分析模块,用于对清洗转换处理后的电网故障数据进行分析,确定电网故障数据的关键数据;中央控制模块,与数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、关键指标提取模块、聚类模块、数据融合模块、相似性匹配、故障诊断模块,用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作;关键指标提取模块,用于对确定的关键数据进行故障关键指标的提取;聚类模块,用于基于提取的故障关键指标进行故障数据的聚类分析;数据融合模块,用于基于聚类分析结果进行故障数据的融合;相似性匹配,用于基于当前故障数据融合结果与历史故障数据融合结果进行相似性匹配;故障诊断模块,用于基于相似度匹配确定电网故障,得到故障诊断结果。2.根据权利要求1所述的基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统,其特征在于,所述系统还包括显示模块,与中央控制模块连接,用于显示故障诊断结果并输出相应的历史解决措施。3.根据权利要求1所述的基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统,其特征在于,所述数据采集模块,抽取相应的电网故障数据,包括:(1.1)根据采集的三相电压信号,提取三相电压行波信号,对三相电压行波信号进行卡布伦尔变换;(1.2)通过固有时间尺度分解,分解线模分量,确定含有故障数据的高频分量;(1.3)根据分解得到的高频分量,确定瞬时相位和瞬时频率,并确定出频率中首次突变的最大的点,及所需的时间;(1.4)利用双端定位的故障距离公式确定故障点位置。4.根据权利要求3所述的基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统,其特征在于,固有时间尺度分解公式包括:固有时间尺度分解公式包括:H
t
=X
t

L
t
其中,X
t
为原始信号,L为基线提取算子,L
t
为基线信号,H
t
为固有旋转分量;τ
k
为原始信号X
t
的局部极值点,各极值点对应的时间点为X
t
和L
t
设为X(τ
k
)和L(τ
k
)。5.根据权利要求1所述的基于多维数据相似性匹配的电网故障诊断系统,其特征在于,所述数据处理模块,对采集抽取的故障数据进行清洗、转换处理,包括:(2.1)获取采集抽取的故障数据,并识别所述故障数据的数据属性,根据所述数据属性
将所述故障数据划分为多个数据模块;(2.2)获取所述数据模块的源字段构成,并对所述源字段进行路径配置,得到目标字段,建立所述源字段与所述目标字段的关系,得到配置文件;(2.3)提取所述数据模块的数据,得到原始数据,并根据所述配置文件中所述源字段与所述目标字段的关系,对所述原始数据进行处理,得到待处理数据;(...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐俊刺李铁皮俊波魏立秋余建明单连飞苗伟威唐井峰傅予姜狄史东宇李正文孙文涛胡博许静胡锦景王优胤吕旭明丛培贤张宏宇许小鹏王爱华李桐陈剑
申请(专利权)人:国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院国网山东省电力公司国网电力科学研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司哈尔滨工业大学国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:

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