基于WaveNet的多端直流输电线路故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了基于WaveNet的多端直流输电线路故障诊断方法，首先，采集多端柔性直流输电系统中的部分电压电流信号采集收集后进行预处理；其次，对样本数据集人工标注并划分为样本训练集、样本验证集、样本测试集；然后，对搭建完成的WaveNet模型进行训练，直至未出现过拟合现象；最后，使用最优分析模型部署到实际中，得到多端柔性直流输电线路故障诊断分析结果。本发明专利技术方法在一定程度上避免了现有技术中人为造成的不确定性因素，且诊断结果不依赖于物理模型，不受线路参数、负荷容量、系统阻抗等因素影响，模型适应能力较强，准确率较高。准确率较高。准确率较高。

【技术实现步骤摘要】
基于WaveNet的多端直流输电线路故障诊断方法


[0001]本专利技术属于电力系统分析
，具体涉及一种基于WaveNet的多端直流输电线路故障诊断方法。

技术介绍

[0002]基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统具有功率双向流动、控制灵活特点，越来越受到关注。多端直流输电系统是解决大规模新能源送出和消纳的有效手段之一，因而得到了广泛应用。然而，多端柔性直流输电系统阻尼小，故障后的电流上升速度快，对输电线路故障诊断方法提出了更高的要求。
[0003]现有关于多端柔性直流输电线路故障诊断方法的研究多是基于物理模型驱动的方法，即通过故障机理模型分析，建立故障电压或电流信号特征量，人工设定故障阈值后进行输电线路故障诊断。然而，通过模型机理分析必然会存在不合理假设或简化，难以建模分析线路参数变化、负荷容量变化、阻抗参数变化等因素的影响，必然导致故障诊断误判高，准确率低。因此，现有多端柔性直流输电线路故障诊断方法面对日益复杂的电网结构，故障发生后的电气特征量将发生显著变化，从而导致现有方法难以实现精准的输电线路故障诊断。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于WaveNet的多端直流输电线路故障诊断方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：步骤1：采集多端柔性直流输电系统中的部分电压电流信号采集，其中，至少包括一条直流输电线路上的正极电压、负极电压、正极电流、负极电流，以及一条连接该直流输电线路的交流侧三相交流电压和交流电流；步骤2：对步骤1中采集到的电压数据和电流数据进行归一化预处理，获得归一化预处理后的电压数据和电流数据；步骤3：在多端柔性直流输电系统运行于不同工况的情形下，通过仿真手段或者收集实际系统运行历史数据，形成样本数据集；步骤4：对样本数据集人工标注并划分为样本训练集、样本验证集、样本测试集；步骤5：搭建WaveNet整体模型结构；步骤6：对WaveNet模型使用步骤4的样本训练集进行模型的训练，获得训练完成后的WaveNet模型；步骤7：对训练完成后的WaveNet模型，使用步骤4的样本验证集进行模型的过拟合判断；若出现过拟合则按照步骤6对WaveNet模型进行重新训练，直至未出现过拟合现象，得到最优WaveNet模型；步骤8：对步骤7的最优WaveNet模型，使用步骤4的样本测试集进行模型的测试；步骤9：将实时采集到的多端柔性直流输电系统中的电压数据和电流数据输入到步骤7所获得的最优WaveNet模型中，模型输出故障所在的线路编号；其中，电压数据和电流数据至少包括一条直流输电线路上的正极电压、负极电压、正极电流、负极电流，以及一条连接该直流输电线路的交流侧三相交流电压和交流电流。2.根据权利要求1所述的基于WaveNet的多端直流输电线路故障诊断方法，其特征在于，步骤1中，部分电压电流信号采集具体为：通过结合多端柔性直流输电系统中安装的部分电压测量装置和电流测量装置，分别对多端柔性直流输电系统中的部分电压和部分电流进行信号采集。3.根据权利要求1所述的基于WaveNet的多端直流输电线路故障诊断方法，其特征在于，步骤2具体为：对步骤1中采集到的电压数据和电流数据的幅值进行如下公式(1)的采样计算，并全部进行如下公式(2)的归一化，获得预处理数据；其中，N为每个周期采集的数据点数，x1，x2，x3，
……
，x
N
依次为每个周期内的各采样数据点所对应的数据值；其中，x
*

【专利技术属性】
技术研发人员：邓亚平，张晓晖，席晓莉，贾颢，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：