一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法及装置，通过获取电流互感器输出的二次侧电流，生成二次侧电流对应的二次侧电流波形，基于所述二次侧电流波形，计算波形不对称系数；根据波形不对称系数，判断电流互感器的特定故障类型；当确定所述故障类型为一次侧电流存在直流偏磁时，计算二次侧电流的谐波含量，将谐波含量和波形不对称系数输入到预训练的SVM分类模型中，以使SVM分类模型输出第一电流互感器饱和值；选取第一电流互感器饱和值对应的第一RBF模型，以使第一RBF模型对二次侧电流波形进行校正，输出二次侧电流校正波形；与现有技术相比，本发明专利技术的技术方案能提高对二次侧电流波形校正的准确性。对二次侧电流波形校正的准确性。对二次侧电流波形校正的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统的
，特别是涉及一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法及装置。

技术介绍

[0002]电流互感器是电力系统中的基本测量单元，其测量的准确性是电网与用户之间电价结算公平性的重要保障；由于电流互感器的非线性励磁特性，当线路中一次侧电流过大时，二次侧电流会出现不同程度的畸变和波形缺损，且随着大规模新能源接入电网，线路中直流分量的含量将显著提；直流分量产生的偏置磁通与一次侧正弦基波分量叠加时，更容易使得电流互感器发生饱和，此时互感器不能线性传变一次侧电流，二次侧电流无法线性的反映一次侧电流的变化，计量结果存在较大的误差。
[0003]针对这一问题，目前主要存在两种解决方案，第一种方案是在分析各类电流互感器和铁磁材料的性能后，提出一种新的电流互感器设计思路；第二种方案是采用一种非线性校正方法，针对电流互感器的二次侧输出进行实时校正来提高互感器的测量精度。
[0004]该领域的国内外学者提出了很多电流互感器饱和补偿的方法，按照不同的原理分为以下三类，包括：计及励磁电流的畸变电流补偿法、基于回归的畸变电流饱和补偿方法、基于人工智能算法的非线性畸变电流补偿方法；但上述三种主流技术方案都存在一定的缺陷，无法在实际系统中大量应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法及装置，能提高对二次侧电流波形校正的准确性。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法，包括：
[0007]获取电流互感器输出的二次侧电流，生成所述二次侧电流对应的二次侧电流波形，基于所述二次侧电流波形，计算波形不对称系数；
[0008]根据所述波形不对称系数，判断电流互感器的故障类型，其中，所述故障类型包括一次侧电流存在直流偏磁和一次侧电流幅值过大；
[0009]当确定所述故障类型为一次侧电流存在直流偏磁时，计算所述二次侧电流的谐波含量，将所述谐波含量和所述波形不对称系数输入到预训练的SVM分类模型中，以使所述SVM分类模型输出第一电流互感器饱和值；
[0010]选取所述第一电流互感器饱和值对应的第一RBF模型，以使所述第一RBF模型对所述二次侧电流波形进行校正，输出二次侧电流校正波形。
[0011]在一种可能的实现方式中，基于所述二次侧电流波形，计算波形不对称系数，具体包括：
[0012]对二次侧电流波形中的多个周期波形进行采样，分别得到每个周期波形对应的多
个正半波波形采样点和多个负半波波形采样点；
[0013]基于预设的面积计算公式，计算所述多个正半波波形采样点中每三个正半波波形采样点与时间轴围成的第一面积，得到多个第一面积；
[0014]并计算所述多个负半波波形采样点中每三个负半波波形采样点与时间轴围成的第二面积，得到多个第二面积；
[0015]选取所述多个第一面积中的最大值，得到第一面积最大值，选取所述多个第二面积中的最大值，得到第二面积最大值；
[0016]将所述第一面积最大值和所述第二面积最大值输入到波形不对称系数计算公式中，得到每个周期波形对应的波形不对称系数；
[0017]其中，所述预设的面积计算公式，如下所示：
[0018][0019]式中，S为面积，n为波形采样点，i2为二次侧电流，Δt为采样间隔时间；
[0020]所述波形不对称系数计算公式，如下所示：
[0021][0022]式中，σ为波形不对称系数，S
+
为第一面积最大值，S
―
为第二面积最大值。
[0023]在一种可能的实现方式中，根据所述波形不对称系数，判断电流互感器的故障类型，具体包括：
[0024]获取所述二次侧电流波形中预设数量个周期波形对应的波形不对称系数，当确定所述波形不对称系数始终保持不变时，判断电流互感器的故障类型为一次侧电流幅值过大；
[0025]当确定所述波形不对称系数逐渐增加时，判断电流互感器的故障类型为一次侧电流存在直流偏磁。
[0026]在一种可能的实现方式中，计算所述二次侧电流的谐波含量，具体包括：
[0027]对所述二次侧电流进行傅里叶变换处理，得到所述二次侧电流的频谱函数，基于所述频谱函数，得到所述二次侧电流的谐波幅值；
[0028]将所述谐波幅值代入到预设的谐波含量计算公式中，计算得到所述二次侧电流的谐波含量和预设次数的谐波含量；
[0029]其中，所述预设的谐波含量计算公式，如下所示：
[0030][0031][0032]式中，THD为谐波含量，THD
i
为预设次数的谐波含量，A
n
为n次谐波振幅，A
i
为i次谐波振幅。
[0033]在一种可能的实现方式中，所述SVM分类模型的训练过程，具体包括：
[0034]获取不同畸变二次侧电流对应的畸变二次侧电流波形，计算所述畸变二次侧电流
波形对应的畸变波形不对称系数和谐波分量；
[0035]以所述畸变波形不对称系数和所述谐波分量为输入，以所述电流互感器的电流互感器饱和值为输出，对初始SVM分类模型进行训练，直至所述初始SVM分类模型的误分率小于误分率限值，生成SVM分类模型，其中，所述电流互感器饱和值包括0.2级饱和值和0.5级饱和值。
[0036]在一种可能的实现方式中，所述选取所述第一电流互感器饱和值对应的第一RBF模型前，还包括：
[0037]根据电流互感器饱和值建立RBF模型；
[0038]当所述电流互感器饱和值为0.2级饱和值时，建立0.2级RBF模型；当所述电流互感器饱和值为0.5级饱和值时，建立0.5级RBF模型。
[0039]本专利技术还提供了一种基于分类SVM的电流互感器误差校正装置，包括：波形不对称系数计算模块、故障类型判断模块、电流互感器饱和值确定模块和二次侧电流波形校正模块；
[0040]其中，所述波形不对称系数计算模块，用于获取电流互感器输出的二次侧电流，生成所述二次侧电流对应的二次侧电流波形，基于所述二次侧电流波形，计算波形不对称系数；
[0041]所述故障类型判断模块，用于根据所述波形不对称系数，判断电流互感器的故障类型，其中，所述故障类型包括一次侧电流存在直流偏磁和一次侧电流幅值过大；
[0042]所述电流互感器饱和值确定模块，用于当确定所述故障类型为一次侧电流存在直流偏磁时，计算所述二次侧电流的谐波含量，将所述谐波含量和所述波形不对称系数输入到预训练的SVM分类模型中，以使所述SVM分类模型输出第一电流互感器饱和值；
[0043]所述二次侧电流波形校正模块，用于选取所述第一电流互感器饱和值对应的第一RBF模型，以使所述第一RBF模型对所述二次侧电流波形进行校正，输出二次侧电流校正波形。
[0044]在一种可能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法，其特征在于，包括：获取电流互感器输出的二次侧电流，生成所述二次侧电流对应的二次侧电流波形，基于所述二次侧电流波形，计算波形不对称系数；根据所述波形不对称系数，判断电流互感器的故障类型，其中，所述故障类型包括一次侧电流存在直流偏磁和一次侧电流幅值过大；当确定所述故障类型为一次侧电流存在直流偏磁时，计算所述二次侧电流的谐波含量，将所述谐波含量和所述波形不对称系数输入到预训练的SVM分类模型中，以使所述SVM分类模型输出第一电流互感器饱和值；选取所述第一电流互感器饱和值对应的第一RBF模型，以使所述第一RBF模型对所述二次侧电流波形进行校正，输出二次侧电流校正波形。2.如权利要求1所述的一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法，其特征在于，基于所述二次侧电流波形，计算波形不对称系数，具体包括：对二次侧电流波形中的多个周期波形进行采样，分别得到每个周期波形对应的多个正半波波形采样点和多个负半波波形采样点；基于预设的面积计算公式，计算所述多个正半波波形采样点中每三个正半波波形采样点与时间轴围成的第一面积，得到多个第一面积；并计算所述多个负半波波形采样点中每三个负半波波形采样点与时间轴围成的第二面积，得到多个第二面积；选取所述多个第一面积中的最大值，得到第一面积最大值，选取所述多个第二面积中的最大值，得到第二面积最大值；将所述第一面积最大值和所述第二面积最大值输入到波形不对称系数计算公式中，得到每个周期波形对应的波形不对称系数；其中，所述预设的面积计算公式，如下所示：式中，S为面积，n为波形采样点，i2为二次侧电流，Δt为采样间隔时间；所述波形不对称系数计算公式，如下所示：式中，σ为波形不对称系数，S
+
为第一面积最大值，S
―
为第二面积最大值。3.如权利要求2所述的一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法，其特征在于，根据所述波形不对称系数，判断电流互感器的故障类型，具体包括：获取所述二次侧电流波形中预设数量个周期波形对应的波形不对称系数，当确定所述波形不对称系数始终保持不变时，判断电流互感器的故障类型为一次侧电流幅值过大；当确定所述波形不对称系数逐渐增加时，判断电流互感器的故障类型为一次侧电流存在直流偏磁。4.如权利要求1所述的一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法，其特征在于，计算所述二次侧电流的谐波含量，具体包括：对所述二次侧电流进行傅里叶变换处理，得到所述二次侧电流的频谱函数，基于所述
频谱函数，得到所述二次侧电流的谐波幅值；将所述谐波幅值代入到预设的谐波含量计算公式中，计算得到所述二次侧电流的谐波含量和预设次数的谐波含量；其中，所述预设的谐波含量计算公式，如下所示：其中，所述预设的谐波含量计算公式，如下所示：式中，THD为谐波含量，THD
i
为预设次数的谐波含量，A
n
为n次谐波振幅，A
i
为i次谐波振幅。5.如权利要求1所述的一种基于分类SVM的电流互感器误差校正方法，其特征在于，所述SVM分类模型的训练过程，具体包括：获取不同畸变二次侧电流对应的畸变二次侧电流波形，计算所述畸变二次侧电流波形对应的畸变波形不对称系数和谐波分量；以所述畸变波形不对称系数和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鼎衢，杨路，宋强，王岩，党三磊，许卓，黄家嘉，谢东，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司计量中心，
类型：发明
国别省市：