[发明专利]一种新型的配电网内部过电压识别方法

权利要求书

1.一种新型的配电网内部过电压识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、配电网发生过电压后，获取母线三相电压在过电压发生前后一段时间内的波形采样数据，获取电压数据；

步骤S2、对步骤S1获取的电压数据进行原子分解，获得最优原子及其参数；在原子分解算法中，加入帝国殖民竞争算法优化匹配追踪的过程，具体的：所述原子分解算法使用阻尼正弦原子库作为过完备原子库，并使用帝国殖民竞争算法优化的匹配追踪算法作为将信号在原子库中稀疏分解的求解算法，具体过程如下：

(1)构造阻尼正弦原子库式中，每一个衰减正弦量原子模型包含5个参数(f,φ,ρ,t_s,t_e)；其中：f为原子频率；φ为初相位；ρ为衰减系数；t_s和t_e分别为衰减正弦量原子的开始与终止时间；u(t)为单位阶跃函数；K_γ为原子归一化因子；

(2)给定帝国殖民竞争的匹配追踪算法的适应度评价函数为式中，为第n次迭代时求得的最优原子；Rⁿx为当前信号；表示内积运算；

(3)设置分解次数为N，开始分解过程，用优化后的匹配追踪算法进行原子分解，开始寻优，每一次分解都选出一个权力最大帝国作为最优解，也就获得了最优原子及其参数；

(4)按照公式更新当前残余信号R^m+1x；判断分解次数是否小于N，若是，则循环执行步骤(4)和(5)，否则终止分解；

(5)提取N次分解的最优解，即最优原子，并得到对应的5个参数，分别为原子频率、初相位、衰减系数、开始时间、终止时间；

步骤S3、对步骤S2获取的最优原子依据频率重构到各个子频带中，得到时频矩阵；

步骤S4、对时频矩阵进行分块求和，并按相拼接，得到三相特征原子谱；

步骤S5、采用卷积神经网络对三相特征原子谱进行识别，判别获取的过电压数据是哪一种内部过电压；

所述步骤S3具体实现方式为：将最优原子依据频率划分到m个子频带中，频带m中第k个点的幅值为

式中：U_f(k)为属于频带m的原子在第k个点的幅值；f为原子频率；H为原子的数据点个数；

所述步骤S4具体实现步骤如下：

步骤S41：将得到的每个频带的时段进行N等分；定义频带m在时段n内原子幅值为

步骤S42：求出所有频带和时段的原子幅值，即可得到表征信号时频信息的特征原子谱E：

步骤S43：将特征原子谱按三相电压的顺序从上至下拼接，即可得到三相特征原子谱E₃，其表达形式为

其中，分别表示A、B、C相电压的特征原子谱。

2.根据权利要求1所述的一种新型的配电网内部过电压识别方法，其特征在于，所述步骤S1具体实现方式为：截取过电压发生前1个周波和后3.5个周波，共4.5个周波的三相电压采样数据。