国网江西省电力有限公司电力科学研究院刘林鹏获国家专利权
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龙图腾网获悉国网江西省电力有限公司电力科学研究院申请的专利一种配电台区异常状态在线监测预警方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120490675B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510980623.8,技术领域涉及:G01R31/00;该发明授权一种配电台区异常状态在线监测预警方法是由刘林鹏;蒙天骐;戚沁雅;安义;黄煜设计研发完成,并于2025-07-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种配电台区异常状态在线监测预警方法在说明书摘要公布了:本发明提出一种配电台区异常状态在线监测预警方法,首先从历史数据库获取配电台区的电压、电流序列数据,并实时采集三相电压值和电流值;接着计算电压、电流数据间的皮尔逊相关系数,依据预设阈值和判定条件判断配电变压器联结组别;再对采集的三相电压和电流值进行特征提取,得到电压特征和电流特征,结合联结组别获取电压特征强化值。最后构建总评分函数,对电压特征、电流特征和电压特征强化值进行评分,经与预设阈值对比,判断配电台区是否发生故障,实现异常状态的在线监测预警。本发明深度聚焦于如何提升高压侧缺相这一具体故障的诊断准确率,利用低频量测数据,有效降低了配电台区在线检测的误报率和漏报率。
本发明授权一种配电台区异常状态在线监测预警方法在权利要求书中公布了:1.一种配电台区异常状态在线监测预警方法,其特征在于,包括: 步骤S1:从历史数据库中获取配电台区的电压序列数据和电流序列数据;实时采集配电台区的三相电压值和三相电流值; 步骤S2:计算步骤S1中电压序列数据和电流序列数据之间的皮尔逊相关系数;通过皮尔逊相关系数根据预设的阈值和判定条件判断配电台区对应的配电电压器的联结组别;联结组别包括Yyn0和Dyn11; 步骤S3:获取步骤S1中的三相电压值和三相电流值,进行特征提取,分别获得电压特征和电流特征;并基于步骤S2获取的联结组别,获取电压特征强化值; 步骤S4:构建总评分函数,通过总评分函数对电压特征、电流特征和基于联结组别的电压特征强化值进行评分,基于评分和预设的阈值进行对比,判断配电台区是否发生故障; 步骤S2具体为: 步骤S21:获取步骤S1中的电压序列数据和电流序列数据;计算电压序列数据间的相关性,电压序列数据包括相电压序列、相电压序列和相电压序列;具体为: 计算相电压序列与b相电压序列的皮尔逊相关系数;计算相电压序列与相电压序列的皮尔逊相关系数;计算相电压序列与相电压序列的皮尔逊相关系数; 步骤S22:基于电流序列数据计算电压变化量与电流变化量的相关性,具体为: 计算电压变化量,具体为: 获取时刻对应的相电压变化量,表示为: ; ; 其中,为时刻对应的相电压,为时刻对应的相电压; 计算电流变化量,具体为: 获取时刻对应的相电流变化量,表示为: ; ; 其中,为时刻对应的相电流,为时刻对应的相电流; 计算对应相的电压变化量与电流变化量之间的皮尔逊相关系数,具体为: 计算相电压变化量与电流变化量之间的皮尔逊相关系数; 计算相电压变化量与电流变化量之间的皮尔逊相关系数; 计算相电压变化量与电流变化量之间的皮尔逊相关系数; 步骤S23:基于计算出的皮尔逊相关系数,设定相电压间皮尔逊相关系数的判断阈值和电压变化量与电流变化量皮尔逊相关系数的判断阈值; Yyn0联结组别的判定过程具体为: 若同时满足以下条件: ; ; ; ; 则判定配电变压器的联结组别为Yyn0; Dyn11联结组别判定过程具体为: 若不同时满足Yyn0联结组别的判断条件,则判定配电变压器的联结组别为Dyn11; 步骤S24:将识别出的联结组别信息与对应的配电变压器对应配电台区的ID关联并进行存储; 步骤S3具体为: 步骤S31:获取电压变化量、电流变化量、电压变化率和电流变化率;表示为: ; ; ; ; ; 其中,为时间,为时间间隔,表示相别,为相别在t时间对应的电压,为相别的电压变化量,为相别的在t时间对应的电流,为相别的电流变化量,为相别的电压变化率,为相别的电流变化率;为相别在时间对应的电压;为相别的在时间对应的电流; 步骤S32:通过特征提取获取电压特征,电压特征包括: 负序电压分量,表示为: ; 零序电压分量,表示为: ; 电压不平衡度,表示为: ; 最大相电压跌落率,表示为: ; 最小相电压当前值,具体为: ; 其中,表示相位旋转算子;表示最大取值函数;表示最小求值函数;表示实时获取的正序电压分量;表示取绝对值;表示核心旋转算子; 进一步获取电流特征,电流特征包括: 负序电流分量,表示为: ; 零序电流分量,表示为: ; 电流不平衡度,表示为: ; 最大相电流增幅率,表示为: ; 其中,表示相别在t时间对应的电流,表示相别在t时间对应的电流,表示相别在t时间对应的电流;表示实时获取的正序电流分量; 步骤S33:基于步骤S2获取的联结组别,获取电压特征强化值,具体为: 若联结组别为Dyn11,假定电压跌落发生在两相上,在第三相稳定的情况下,计算电压特征强化值; 电压特征强化值包括: 两相电压和与另一相电压的归一化偏差,表示为: ; 稳定相电压的归一化波动,表示为: ; 其中,表示在时间t时第一相的电压瞬时值,表示在时间t时第二相的电压瞬时值,表示在时间t时第三相的电压瞬时值,为额定相电压,也即220V;表示第三相的电压瞬时值的变化量; 若联结组别为Yyn0,计算对应的电压特征强化值; 对应的电压特征强化值包括: 最低相电压与额定电压比,表示为: ; 其中,为最低相电压幅值; 非最低电压相的平均跌落率,也即在假设相X为电压最低相的情况下,计算另两相Y,Z的平均跌落率,表示为:; 步骤S4中的总评分函数具体为: ; 其中,为电压特征的综合评分,为电流特征的综合评分,为针对特定联结组别的电压强化值的综合评分; 通过函数计算、和的评分值; 如果,则判定为高压侧缺相故障,其中,为总评分故障判断阈值; 函数表示为: ; 其中,表示函数的输入,表示函数的第一阈值,表示函数的第二阈值,、和分别表示不同输入对应的评分; 电压特征的综合评分表示为: ; 其中,、、和分别表示电压不平衡度、零序电压分量、最大相电压跌落率和最小相电压当前值的评分权重; 电流特征的综合评分表示为: ; 其中,、和分别表示电流不平衡度、零序电流分量和最大相电流增幅率的评分权重; 基于特定联结组别的电压强化值的综合评分具体为: 若联结组别为Dyn11,对应的综合评分表示为: ; 其中,为联结组别为Dyn11的电压强化值的综合评分,表示两相电压和与另一相电压的归一化偏差的评分权重,表示稳定相电压的归一化波动的评分权重; 若联结组别为Yyn0,综合评分表示为: ; 其中,表示联结组别为Dyn11的电压强化值的综合评分,和分别表示最低相电压与额定电压比和非最低电压相的平均跌落率的评分权重。
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