【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，更为具体地讲，涉及一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法。
技术介绍
1、随着社会与经济的发展，地上输电走廊已逐渐无法满足日益增长的电网规模与负荷需求。隧道输电不占用地上输电面积，受到的限制相较地上输电更少，能够在一些因地缘性质或人文性质无法实现地上输电的地区很好的实现电力输送任务。因此，隧道输电是一种与地上输电形成互补的输电形式，其发展与建设对扩大电网规模、满足人民用电需求具有十分重要的意义。
2、由于隧道穿越线路的运行环境与地面输电有较大差异，故障发生时，由于接地介质多为不同种类的土壤和岩石，复杂地质构造活动区隧道内场量耦合机理复杂，其故障特性与地上输电迥然不同。隧道穿越线路单相接地故障特性分析以及故障辨识方法的研究，对维护电力系统安全稳定运行具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法，利用隧道穿越线路故障发生时的在相空间中体现的混沌性和时频域中的动态特性实现考虑高阻接地情况下的故障辨识，提高了隧道穿越线路接地故障的辨识精度。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、(1)、按照固定采样率，分别采集两个周波的线路电流电压信号，作为时频分析和故障辨识的源数据a；
4、(2)、基于奇异值
5、(2.1)、计算最优嵌入维数m；
6、根据源数据a构造为汉克尔矩阵：
7、
8、通过a＝usvt获得源时序数据的奇异值对角矩阵s，将对角元素s按照处理，则获得最佳嵌入维数m；
9、(2.2)、计算延迟时间τ；
10、计算a{n}与a{n+τ}间的互信息函数m(a{n},a{n+τ})，形成关于τ的函数m(τ)，其计算方式为：
11、
12、其中，p(·)为联合概率分布函数，m(τ)的第一个最小极值对应的延迟时间为最优延迟时间τ；
13、(3)、根据最优嵌入维数m和延迟时间τ，对时间序列a{n}进行相空间重构，得到
14、(4)、在相空间中计算最大李亚普洛夫指数、关联维数以及k熵；
15、(5)、利用奇异值分解svd确定数据中的主要频带数量，利用泰勒-傅里叶变换算法，将源时序数据分解为不同频带的动态向量，其计算模型为:
16、(6)、根据泰勒-傅里叶变换的定义，计算不同频带动态向量的瞬时幅值和瞬时相位；
17、(7)、利用spearman系数，分析混沌指标的相关性；
18、(8)、利用spearman系数和陡度，分析不同频带动态向量瞬时参数变化的相关性和主导性；
19、(9)、利用相关性与主导性两种指标实现特征优化，并输入到循环神经网络模型中进行模型训练和故障诊断。
20、本专利技术的专利技术目的是这样实现的：
21、本专利技术一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法，采集固定长度采样窗口的电流电压数据作为分析数据，利用嵌入定理将原二维数据扩展至高维空间中实现故障系统的相空间重构，并利用最大李亚普洛夫常数、关联维数、k熵等指标描述隧道穿越线路接地故障发生时的混沌性；同时，利用svd获得源数据中的主要谐波数量，进一步，利用泰勒-傅里叶变换将原信号分解为可设定的不同频带的动态相量，并利用泰勒级数展开式计算不同频带动态相量的瞬时参数。综合混沌指标和动态相量瞬时参数，实现隧道穿越线路考虑高阻接地的故障高精度辨识。
22、同时，本专利技术一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法还具有以下有益效果：
23、(1)、本专利技术提供的一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法，通过对相空间重构将隧道穿越线路电流电压信号扩展至高维空间，从而还原隧道输电系统故障时呈现的混沌性，并通过计算相空间中的最大李亚普洛夫指数、关联维数与k熵，实现接地故障，特别是高阻接地时因接地介质性质变化时出现的混沌性特征量化，有效增加了隧道穿越输电线路接地故障时的特征广度。
24、(2)、本专利技术提供的一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法，通过svd实现了故障信号主要谐波分量数量计算与原信号去噪，有效减少了噪声对时频分析方法准确性的干扰。利用泰勒-傅里叶变化，实现故障信号中指定频率的动态相量提取。相比于傅里叶变化和其他信号分解方法，可获得准确的瞬时幅值和瞬时相位，并可按照实际分析需求设置分解信号的中心频率，实现针对性的隧道穿越线路故障信号时频分析。
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1.一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时频分析与故障辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种隧道穿越线路考虑高阻接地的故障混沌特征时...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾文慧，范佳媛，李果，任志超，张文涛，刘晓宇，张全明，李宇，倪江，许文杰，唐杨，罗毅，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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