一种基于互近似熵的电压暂降源识别方法.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CN109828184A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910047165.7(22)申请日2019.01.18(71)申请人东南大学地址210000江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人郑建勇李丹奇梅飞沙浩源叶昱媛李陶然佘昌佳吴建章(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于互近似熵的电压暂降源识别方法(57)摘要本发明公开了一种基于互近似熵的电压暂降源识别方法，包括如下步骤：(1)建立样本波形库；(2)数据预处理；(3)计算待匹配波形与样本波形的互近似熵值，保留其中的最小熵值及其对应样本的信息；(4)暂降源类型识别：判断此最小熵值是否在阈值范围内，若未超出范围则判定待定结果可靠，即为待匹配波形的所属暂降类型；若超出范围则判定待匹配波形不属于波形库中任一种暂降类型。本发明在根据实测波形识别电压暂降源方面具有更高的准确率，所需采样窗口短，算法简单易于实现，在一定程度上帮助工程人员正确判断电压暂降源类型及产生原因，为治理电压暂降问题提供针对性的理论指导，应用价值和前景巨大。CN109828184ACN109828184A权利要求书1/2页1.一种基于互近似熵的电压暂降源识别方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立样本波形库；(2)数据预处理；(3)计算待匹配波形与样本波形的互近似熵值，保留其中的最小熵值及其对应样本的信息；(4)暂降源类型识别。2.根据权利要求1所述的基于互近似熵的电压暂降源识别方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：(11)分析各种短路故障引起的电压暂降波形幅值与相角的变化情况，及经变压器传变后各类暂降的幅值与相角的变化情况；(12)根据各电压暂降类型向量图和收集到的实测暂降波形数据，总结所有因短路故障导致暂降的波形类型；(13)建立涵盖这些典型波形的标准样本波形库。3.根据权利要求2所述的基于互近似熵的电压暂降源识别方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括：(21)将所得暂降波形数据进行滤波、消噪；(22)提取电压暂降凹陷域；(23)将所得数据进行标准化。4.根据权利要求3所述的基于互近似熵的电压暂降源识别方法，其特征在于：所述步骤(22)中，利用小波变换提取电压暂降凹陷域。5.根据权利要求1所述的基于互近似熵的电压暂降源识别方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括如下内容：(31)对于实测波形时间序列i(t)和样本波形时间序列，j(t)规定一个长度为m的窗口，分别对i(t)和j(t)构造N-m+1个m维矢量Xp、Xq：Xp＝[i(p),…,i(p+m-1)]p＝1,2,…,N-m+1Xq＝[j(q),…,j(q+m-1)]q＝1,2,…,N-m+1其中，p、q分别为实测波形序列与样本波形序列的序号；(32)使用矢量的∞—范数描述Xp与Xq之间的距离d(Xp,Xq)＝||Xp-Xq||∞；(33)给定相似容限r，对每一个p值统计Xp和所有Xq(q＝1,2,…,N-m+1)的矢量距离小于r的个数Np,m,r，并计算Np,m,r与总的矢量个数(N-m+1)的比值Cp,m,r：(34)先对Cp,m,r取对数，再求其对所有p的平均值，从而获得两条曲线之间的互相关程度：2CN109828184A权利要求书2/2页(35)增加窗口长度至m+1，重复上述步骤(31)～(34)的运算过程，得到Φm+1,r；(36)计算得到与m，r相关的互近似熵值：CAE(m,r)＝Φm,r-Φm+1,r。6.根据权利要求1所述的基于互近似熵的电压暂降源识别方法，其特征在于：所述步骤(4)中，将实测电压暂降波形与样本库中互近似熵最小的波形归为同一类电压暂降；进行阈值判断，若未超出范围则判定待定结果可靠，即为待匹配波形的所属暂降类型；若超出范围则判定待匹配波形不属于波形库中任一种暂降类型。3CN109828184A说明书1/5页一种基于互近似熵的电压暂降源识别方法技术领域[0001]本发明涉及电能质量扰动源识别方法，尤其涉及一种基于互近似熵的电压暂降源识别方法。背景技术[0002]随着工业装备、建筑电气自动化及智能化水平越来越高，电压暂降问题对于工商业大用户的生产经营影响也越来越显著，特别是半导体制造、精密仪器加工、汽车制造等大量应用电力电子设备的工业，对电压暂降十分敏感，当电压有效值低于90％持续时间达到1～2周波以上时就会跳闸停运。电压暂降是一种常见的电能质量问题，电动机启动、变压器投切、短路故障等都会引起电压暂降现象，因电压暂降干扰而导致的生产中断和延缓呈明显的上升趋势，由此带来的直接