电路故障的检测方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请涉及电路故障检测技术领域，公开了一种电路故障的检测方法、装置及计算机可读存储介质；其方法包括：在线采集目标电路的检测电压信号；对检测电压信号进行第一变换处理，得到至少一个分量梯度值；若根据至少一个分量梯度值确定目标电路存在故障，则根据检测电压信号确定检测电流信号；依次对检测电流信号进行第二变换、以及极强相关性元素剔除处理，得到目标电路的故障特征组；将故障特征值组输入至训练好的分类决策树中，得到电路故障分类结果。本申请通过利用不受电路故障影响的电容式电压互感器采集电路的电压和电流信号，可以实时利用采集到的检测电压信号在线判断目标电路是否存在故障，并基于分类决策树，快速得到较准确的故障类型。较准确的故障类型。较准确的故障类型。

【技术实现步骤摘要】
电路故障的检测方法、装置及计算机可读存储介质


[0001]本公开涉及电路故障检测
，具体而言，涉及一种电路故障的检测方法、装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近些年来，全球海上风电场装机容量逐年增加，复杂的海底环境，给风电场的安全稳定运行带来了严峻的挑战。风电场输电线路损坏会出现接地短路，并引起系统电压骤降，消耗大量无功。而人工故障检测受到多种环境因素制约，成本高、难度大。为了降低风电场输电线路故障对风电场的冲击，研究海上风电机组输电线故障检测的方法是十分必要的。
[0003]现有的故障检测方法依赖于断路器，不能实现故障的在线检测，排除故障的时间长。因此，亟需一种可以对线路故障进行在线检测的方法。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，本申请实施例提供了一种电路故障的检测方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种电路故障的检测方法，包括：
[0006]在线采集目标电路的检测电压信号，其中，所述目标电路设有电容式电压互感器；
[0007]对所述检测电压信号进行第一变换处理，得到至少一个分量梯度值；
[0008]若根据所述至少一个分量梯度值确定所述目标电路存在故障，则根据所述检测电压信号确定检测电流信号；
[0009]依次对所述检测电流信号进行第二变换、以及极强相关性元素剔除处理，得到所述目标电路的故障特征组；
[0010]将所述故障特征值组输入至训练好的分类决策树中，得到电路故障分类结果。
[0011]第二方面，本申请实施例还提供了一种电路故障的检测装置，所述电路故障的检测装置用于实现上述任一项所述的电路故障的检测方法。
[0012]第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，可执行指令在被执行时使处理器执行上述任一所述的电路故障的检测方法的步骤。
[0013]第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储一个或多个程序，一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得电子设备执行上述任一所述的电路故障的检测方法的步骤。
[0014]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0015]本申请通过利用电容式电压互感器在线采集目标电路的检测电压信号和检测电流信号，对采集到的检测电压信号进行第一变换处理，得到至少一个分量梯度值；在根据至少一个分量梯度值确定目标电路存在故障后，根据该检测电压信号确定检测电流信号；依次对检测电流信号进行第二变换、以及极强相关性元素剔除处理，得到目标电路的故障特
征组；最后，将故障特征值组输入至训练好的分类决策树中，得到电路故障分类结果。由于电容式电压互感器不会受到电路故障的影响，故可以利用电容式电压互感器，实时根据采集到的检测电压信号在线判断目标电路是否存在故障；在确定目标电路存在故障后，基于训练好的分类决策树，可以快速得到较准确的故障类型；在提高海上风电场可靠性的前提下，降低风电场的运营成本。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了根据本申请提供的一个实施例的电路故障的检测方法的流程示意图；
[0018]图2示出了根据本申请提供的一个实施例的实时小波降噪处理的流程示意图；
[0019]图3示出了根据本申请提供的另一个实施例的电路故障的检测方法的流程示意图；
[0020]图4示出了根据本申请提供的一个实施例的电路故障的检测装置的结构示意图；
[0021]图5示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0024]近些年来，全球海上风电场装机容量逐年增加，复杂的海底环境，给风电场的安全稳定运行带来了严峻的挑战。风电场输电线路损坏会出现接地短路，并引起系统电压骤降，消耗大量无功。而人工故障检测受到多种环境因素制约，成本高、难度大。为了降低风电场输电线路故障对风电场的冲击，研究海上风电机组输电线故障检测的方法是十分必要的。
[0025]现有的故障检测方法依赖于断路器采集电压信号和电流信号，而电路出现故障时，需要断开断路器，从而不能实现电路故障的在线检测，且排除故障的时间长。因此，亟需一种可以对线路故障进行在线检测的方法。基于此，本申请提出了一种电路故障的检测方法，本申请通过利用电容式电压互感器在线采集目标电路的检测电压信号和检测电流信号，由于电容式电压互感器不会受到电路故障的影响，故可以实时利用采集到的检测电压信号在线判断目标电路是否存在故障；在确定目标电路存在故障后，根据检测电流信号，基于训练好的分类决策树，可以快速得到较准确的故障类型；在提高海上风电场可靠性的前提下，降低风电场的运营成本。
[0026]图1示出了根据本申请提供的一个实施例的电路故障的检测方法的流程示意图，从图1可以看出，本申请至少包括步骤S101
‑
步骤S105：
[0027]步骤S101：在线采集目标电路的检测电压信号，其中，所述目标电路设有电容式电压互感器。
[0028]本申请的方法可以应用于风电场输电线路故障检测场景下，目标电路可以为海上
风电机组输电线。
[0029]电容式电压互感器是由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，作为表计、继电保护等的一种电压互感器，电容式电压互感器可以将载波频率耦合到输电线，用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处。
[0030]首先，可以采用电容式电压互感器以预设采样频率，利用滑动窗口实时对风电机组的出口电压信号和对应的电流信号进行采样。本申请对预设采样频率不作限定，如该预设采样频率可以为但不限于10kHz。
[0031]步骤S102：对所述检测电压信号进行第一变换处理，得到至少一个分量梯度值。
[0032]在采集到检测电压信号后，对该检测电压信号进行第一变换处理，得到至少一个分量梯度值。具体的，在一些实施例中，可以先对检测电压信号进行实时降噪处理，比如，可以但不限于利用奇异值分解降噪法、低通滤波去噪法等方法对检测电压信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路故障的检测方法，其特征在于，包括：在线采集目标电路的检测电压信号，其中，所述目标电路设有电容式电压互感器；对所述检测电压信号进行第一变换处理，得到至少一个分量梯度值；若根据所述至少一个分量梯度值确定所述目标电路存在故障，则根据所述检测电压信号确定检测电流信号；依次对所述检测电流信号进行第二变换、以及极强相关性元素剔除处理，得到所述目标电路的故障特征组；将所述故障特征值组输入至训练好的分类决策树中，得到电路故障分类结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述检测电压信号进行第一变换处理，得到至少一个分量梯度值，包括：对所述检测电压信号进行实时小波降噪处理，得到实时低噪电压信号；对所述实时低噪电压信号进行Clarke变换处理，得到所述实时低噪电压信号对应的至少一个分量梯度值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若根据所述至少一个分量梯度值确定所述目标电路存在故障，则根据所述检测电压信号确定检测电流信号，包括：确定所述至少一个分量梯度值中是否存在至少一个大于对应的预设分量梯度阈值，若是，则确定所述目标电路存在故障，并将所述检测电压信号的前预设数目个周期和后预设数目个周期的电流信号，确定为所述检测电流信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次对所述检测电流信号进行第二变换、以及极强相关性噪元素剔除处理，得到所述目标电路的故障特征组，包括：对所述检测电流信号进行离散Stockwell变换处理，得到变换矩阵；基于所述变换矩阵，得到包含多个故障特征值的初始故障特征值组；基于皮尔逊相关系数，对所述初始故障特征值组进行极强相关性元素剔除处理，得到所述故障特征组。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述检测电流信号进行离散Stockwell变换处理，得到变换矩阵，包括：对所述检测电流信号的各采集点进行时频分解处理，得到的多个处理数据；对得到的多个处理数据进行矩阵化，得到所述变换矩阵。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述变换矩阵，得到包含多个故障特征值的初始故障特征值组，包括：根据所述变换矩阵，确定多个变换子矩阵，所述多个变换子矩阵包括第一变换子矩阵、第二变换子矩阵、以及第三变换子矩阵，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海华，姜柳，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：