[发明专利]基于基波零序特征的计量系统二次回路监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于基波零序特征的计量系统二次回路监测方法及装置，本发明获取高压计量系统电压回路中的三相电压、电流回路中的三相电流以及中性线电流；利用矢量叠加得到零序电压分量与零序电流分量；提取基波零序分量幅值与相位；将基波电压的幅值与相位、基波零序点电流的幅值与相位、基波零序电流与中性线电流差的绝对值作为输入变量、各类故障作为输出变量建立基于深度信念网络分类器实现对故障的分类与识别。本发明能够精准提取高压计量系统二次回路故障特征，准确对各类故障进行分类与识别，以便有效切除故障并对二次回路实时监测，从而保证电能计量的安全、稳定与准确。

技术领域

本发明涉及高压计量系统二次回路状态监测与故障诊断技术，具体涉及一种基于基波零序特征的计量系统二次回路监测方法及装置，用于对高压电计量系统电压回路与电流回路的状态监测与故障诊断。

背景技术

随着我国经济的发展，用电量急剧增加，供配电稳定性要求越来越高。高压电力计量系统，作为电能计量一个重要环节，系统的安全与稳定十分重要，因此实时监测高压计量系统二次回路电流、电压的状态具有重要意义。传统的失压失流报警装置均从失压、失流的定义出发，实现对电压、电流状态的监测，由于失压失流的定义发生了变化，带来了许多误报警等不良情况。这些不良情况导致以下问题：1)造成电能计量的不准确，给用户与供电公司带来财产损失；2)引起故障切除装置的误动作，对计量二次回路的正常工作造成干扰；3)不能及时的切除故障，严重的威胁计量二次回路的稳定运行。因此，针对目前所用的失压失流报警装置存在无法发现特殊故障、误判以及实时监控能力差等问题，研究合适的方法并设计相关装置，实现对电压、电流状态的实时监测，提高失压失流故障识别的准确性，对维护高压计量系统二次回路的安全与稳定具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于基波零序特征的计量系统二次回路监测方法及装置，本发明能够精准提取高压计量系统二次回路故障特征，准确对各类故障进行分类与识别，以便有效切除故障并对二次回路实时监测，从而保证电能计量的安全、稳定与准确。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于基波零序特征的计量系统二次回路监测方法，实施步骤包括：

1)针对被监测的高压计量系统，获取其电压回路中的三相电压U_a、U_b、U_c，获取电流回路中的三相电流I_a、I_b、I_c以及中性线电流I_n；

2)将三相电压U_a、U_b、U_c进行矢量叠加得到含有大量谐波与白噪声的零序电压分量3U₀，将三相电流I_a、I_b、I_c进行矢量叠加得到含有大量谐波与白噪声的零序电流分量3I₀；

3)分别根据零序电压分量3U₀和零序电流分量3I₀提取基波零序分量，得到基波零序电压的幅值3U₀₁及相位基波零序电流的幅值3I₀₁及相位

4)计算基波零序电流与中性线电流I_n之间的差的绝对值得到基波零序电流与中性线电流差的绝对值I_e；

5)将基波零序电压的幅值3U₀₁、基波零序电压的相位基波零序电流的幅值3I₀₁、基波零序电流的相位以及基波零序电流与中性线电流差的绝对值I_e作为输入向量输入完成训练的机器学习分类模型，所述机器学习分类模型被训练包含输入向量和作为输出结果的二次回路故障之间的映射关系，最终得到被监测的高压计量系统二次回路的监测结果。