[发明专利]一种基于判别分析策略的串联电弧故障检测方法

权利要求书

1.一种基于判别分析策略的串联电弧故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过电流传感器和数据采集卡对电弧发生电路进行检测，并通过计算机采集电弧发生电路中的电流数据，将获取的电流数据分成三类：电阻性负载电流数据电感性负载电流数据和非线性负载电流数据其中，表示1×N₁维的实数向量，表示1×N₂维的实数向量，表示1×N₃维的实数向量，N₁，N₂，N₃分别表示电阻性负载电流数据个数、电感性负载电流数据个数、非线性负载电流数据个数；

步骤2：对步骤1获得的三类电流数据实施特征变换，得到电阻性负载电流特征矩阵电感性负载电流特征矩阵和非线性负载电流特征矩阵其中，表示n₁×10维的实数矩阵，表示n₃×10维的实数矩阵，n₁，n₂，n₃分别表示Z₁，Z₂，Z₃的行向量个数；

步骤3：构造电流特征矩阵Z＝[z₁^T，Z₂^T，Z₃^T]^T，并对Z中各个列向量实施标准化处理得到新特征矩阵其中，上标号T表示矩阵或向量的转置，n＝n₁+n₂+n₃，R^n×10表示n×10维的实数矩阵；

步骤4：利用Fisher判别分析算法得到分类变换矩阵W∈R^10×2，并计算分类特征矩阵和残差矩阵其中，载荷矩阵

步骤5：对残差矩阵E实施奇异值分解：E＝UAV^T，并计算变换矩阵Q＝VA^-1；其中U和V表示奇异值分解的酉矩阵，对角矩阵A中对角线上的元素由奇异值组成；

步骤6：根据公式ψ＝diag{UU^T}计算检测指标向量ψ，并确定ψ中的最大值为ψ₀；

步骤7：将采样时刻采集到的电流数据组建成电流数据向量x_t，其中，t表示最新采样时刻，通过特征变换获取x_t的均值m_t，标准差δ_t，峰度α_t，偏度β_t，均方根υ_t，峰值因子γ_t，形状因子η_t，脉冲因子e_t，边缘因子f_t，最大对数g_t；并构造特征向量z_t＝[m_t，δ_t，α_t，β_t，υ_t，γ_t，η_t，e_t，f_t，g_t]∈R^1×10，对特征向量z_t实施标准化处理，得到新特征向量

步骤8：利用公式计算残差向量E_t，以及检测指标ψ_t＝E_tE_t^T；

步骤9：判断步骤8是否满足条件：ψ_t≤ψ₀；若是，则未出现串联电弧故障，并重复步骤7至步骤9继续对电弧发生电路进行电弧故障检测；若否，则检测出串联电弧故障。