电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114282844A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111680928.5(22)申请日2021.12.30(71)申请人国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司地址223800江苏省宿迁市宿城区发展大道2481号(72)发明人王秀茹陶以彬张科邱冬韩少华毛王清王晗雯葛萱胡安平(74)专利代理机构南京品智知识产权代理事务所(普通合伙)32310代理人杨陈庆(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书3页说明书6页附图4页(54)发明名称电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法(57)摘要本发明涉及一种电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法，属于电能质量技术领域。包括电压暂降特征提取和基于互信息熵的电压暂降严重程度划分；步骤为计算三相电压数据的RMS波形；计算每个暂降事件的8个特征指标；以严重程度等级和各指标的最大互信息熵为目标函数，确定各等级指标的临界值；以互信息熵作为每个特征指标的权重；计算出每个电压暂降事件的综合严重程度；按上述步骤对预定数量个电压暂降事件数据分析，得到预定数量个电压暂降事件严重程度的评估结果。明显的区分两种暂降类型的严重程度，解决对非矩形暂降过评估的问题。CN114282844ACN114282844A权利要求书1/3页1.一种电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法，其特征在于，包括电压暂降特征提取，和基于互信息熵的电压暂降严重程度划分；所述电压暂降特征是在传统暂降特征指标基础上进行提取，包括8类，即最小幅度、平均有效值、暂将持续时间、暂降幅度积分、电压变化率、设备平均故障率、三相不平衡系数和相位偏移度；基于互信息熵的电压暂降严重程度划分，即针对每一种暂降特征指标，不断调整临界特征指标的值，以该特征指标分布的最大互信息熵及其严重程度划分为目标，寻找该暂降特征指标临界值的最优解。2.根据权利要求1所述的电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，计算三相电压数据的RMS波形；步骤2，计算每个暂降事件的8个特征指标；步骤3，以严重程度等级和各指标的最大互信息熵为目标函数，确定各等级指标的临界值；步骤4，以互信息熵作为每个特征指标的权重；步骤5，计算出每个电压暂降事件的综合严重程度；步骤6，按上述步骤1～5对预定数量个电压暂降事件数据分析，得到预定数量个电压暂降事件严重程度的评估结果。3.根据权利要求2所述的电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法，其特征在于，信息熵是统计学中对随机变量X的不确定度的一种度量，X的不确定性越高，则熵越大；假设离散随机变量X的概率分布为：p(x)＝P(X＝x)，x∈X，X的熵为：而互信息熵则是用于衡量一个随机变量X所能提供的关于另一个随机变量Y变化信息的无量纲统计量，即随机变量X所能带来的对随机变量Y不确定度的减少程度，互信息熵公式见式(7)：p(x,y)是x和y的联合概率密度；为了消除维度的影响，需要对互信息进行标准化，得到标准化的互信息：在所有暂降特征指标的临界值划分完成后，可以使用相应的互信息熵作为权重，临时确定每个暂降事件的严重程度：2CN114282844A权利要求书2/3页式(9)中，n为暂降事件数；i是第i个特征指标；I是特征指标类型的总数；N(Xi；Li)是第i个特征指标的互信息熵；Li(n)表示事件n的指标i的严重程度。4.根据权利要求2所述的电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法，其特征在于，暂降幅度积分指的是暂降持续时间内三相暂降值随时间积分的平均值；为了更准确地描述非矩形暂降，根据能量累积原理，将深度和持续时间这两个单一变量组合作为暂降幅度积分的指标，如式(1)所示：其中C为积分结果，V(t)为t时刻电压暂降RMS波形的电压值，VN为标准电压，t1和t2分别为暂降开始时间和结束时间；以所述指标计算两种暂降波形，即非矩形暂降波形和矩形暂降RMS波形。5.根据权利要求2所述的电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法，其特征在于，电压变化率指的是过渡期间电压幅值的变化陡度；由于故障的发生或设备的瞬时动作，系统迅速从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态，这个过渡期很短，所以电压幅值变化和波动很快；将过渡期内三相电压有效值的最大变化陡度定义为新特征，电压变化率按式(3)计算：V(t)为t时刻电压暂降RMS波形的电压值，t1和t'1分别为过渡期开始时间和结束时间，V(t1)为过渡期开始时电压暂降RMS波形的电压值，V(t1')为过渡期结束时电压暂降RMS波形的电压值。6.根据权利要求2所述的电压暂降特征指标提取和暂降严重程度综合评估方法，