[发明专利]基于深度学习的电力系统谐波检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于深度学习的电力系统谐波检测方法，其特征在于，用于以下检测装置，所述检测装置包括样本数字量采集设备(1)、数据处理模块(2)、自主学习模块(3)、数据计算模块(4)、电网谐波数据储存模块(5)、电网谐波信息输出模块(6)；所述样本数字量采集设备(1)用于获取电网电压电流的样本数据；所述数据处理模块(2)用于处理所述样本数据并将处理结果发送至自主学习模块(3)以及数据计算模块(4)；所述自主学习模块(3)用于学习所述处理结果并得到深度学习结果，将所述深度学习结果发送至数据计算模块(4)以及电网谐波信息输出模块(6)；所述数据计算模块(4)用于接收所述处理结果以及学习结果并运算得到电网谐波信息，将所述电网谐波信息发送至电网谐波数据储存模块(5)；所述电网谐波数据储存模块(5)用于存储所述电网谐波信息，并将所述电网谐波信息返回自主学习模块(3)；所述电网谐波信息输出模块(6)用于接收来自所述自主学习模块(3)输出的深度学习结果；

所述样本数字量采集设备(1)包括电子式电压互感器(11)、电子式电流互感器(12)；所述数据处理模块(2)包括标准时钟(21)、对时与插值模块(22)和DSP芯片(23)；所述自主学习模块(3)包括至少一块FPGA训练芯片(31)；所述数据计算模块(4)包括至少一块FPGA计算芯片(41)；所述电网谐波数据储存模块(5)包括至少一块储存芯片(51)；所述电网谐波信息输出模块(6)包括LCD显示器(61)、USB模块(62)和光纤通讯模块(63)；

包括以下步骤，

样本采样，从交流电网的电子式电压互感器(11)、电子式电流互感器(12)上获取所述样本数据；

对所述样本数据进行对时插值处理，所述样本数据输入至对时与插值模块(22)，通过标准时钟(21)对所述样本数据进行对时处理，所述电子式电压互感器(11)、电子式电流互感器(12)分别输出不同时刻电网的电压电流样本数据，并利用插值处理使所述不同时刻电网的电压电流样本数据获得同一时刻的采样值；

样本信息处理，将所述同一时刻的采样值输入至DSP芯片(23)，对同一时刻的电压、电流样本数据进行规则化处理；

电网谐波模型深度学习，DSP芯片(23)处理后的数据作为初始数据输入至已完成深度学习的FPGA训练芯片(31)中，所述FPGA训练芯片(31)对所述初始数据进行电网谐波信息分析，用于训练所述FPGA训练芯片(31)的电网谐波信息模型从储存芯片(51)中获取；

判断是否正常生成电网谐波信息，所述初始数据输入至已完成深度学习的FPGA训练芯片(31)中，判断所述FPGA训练芯片(31)是否能正常生成电网谐波信息，如不能正常生成电网谐波信息，则进行计算生成电网谐波信息步骤，若能正常生成电网谐波信息则进行电网谐波信息输出步骤；

计算生成电网谐波信息，FPGA训练芯片(31)无法生成电网各次谐波信息时，将判断信号送至FPGA计算芯片(41)中，FPGA计算芯片(41)从DSP芯片(23)获取所述初始数据，由FPGA计算芯片(41)计算出电网各次谐波信息，将计算结果输出至储存芯片(51)对电网谐波信息模型库进行更新，更新完成结果输入至FPGA训练芯片(31)进行学习训练，返回至所述判断是否正常生成电网谐波信息步骤；

电网谐波信息输出，FPGA训练芯片(31)向电网谐波信息输出模块(6)输出各次谐波数据，LCD显示器(61)展示电力系统各次谐波信息显示，USB模块(62)和光纤通讯模块(63)作为预留扩展模块向外界设备输出电力系统各次谐波信息。

2.如权利要求1所述的基于深度学习的电力系统谐波检测方法，其特征在于：所述样本数据为数字量。

3.如权利要求1所述的基于深度学习的电力系统谐波检测方法，其特征在于：所述规则化处理包括数据分块及编码。