[发明专利]一种小电流接地系统单相接地故障数据的提取方法

权利要求书

1.一种小电流接地系统单相接地故障数据的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.调度主站向所有的变电站采集历史数据，并将该历史数据根据数据标识号分类成各变电站历史调度数据；

S2.将所述各变电站历史调度数据中的无用数据剔除，并填补空缺数据，得到处理后的历史调度数据；

S3.利用空间亚线性算法，对所述处理后的历史调度数据进行单相接地故障片段筛选，得到故障片段；

S4.对所述故障片段进行标签标记，并生成样本集；所述步骤S4的方法具体如下：

S4.1输入一个新的故障片段，为该故障片段生产一个标签；

S4.2从故障发生时刻开始，沿着时间轴每f个时间断面作为一个故障信息段；

S4.3将f个时间断面与故障片段的标签组合，生成一个带标签的样本，生成样本的关键点的实用判据包括：

(1)故障存在实用判据

若在连续3个时刻：t-1时刻、t时刻、t+1时刻，母线三相电压值V均满足小电流接地系统故障判定条件要求，则判定故障存在，生成一个带故障存在标签的样本；

(2)故障结束实用判据

若有连续2个时刻：t-1时刻、t时刻，在t-1时刻，母线三相电压值V满足小电流接地系统故障判定条件要求；且在t-1时刻，母线三相电压值V与额定电压值V_n的偏差e满足：

式中，V分别取母线的三相电压值；

则判定故障结束，生成一个带故障结束标签的样本；

(3)故障所在线路实用判据

若有连续2个时刻：t时刻、t+1时刻，在t时刻，母线三相电压值V满足小电流接地系统故障判定条件要求；在t+1时刻，线路m电流I|≤0.5A，同时V与额定电压值V_n的偏差e满足：

式中，V分别取母线的三相电压值；

则判定故障发生在线路m上，生成一个带故障发生在线路m标签的样本；

S4.4判断所述故障片段是否处理完成，若是，则执行步骤S4.5；若否，则执行步骤S4.2；

S4.5判断所有的故障片段是否都处理完成，若是，则生成样本集，结束计算；

若否，则执行步骤S4.1。

2.根据权利要求1所述的一种小电流接地系统单相接地故障数据的提取方法，其特征在于，所述步骤S1中将该历史数据根据数据标识号分类成各变电站历史调度数据的方法具体如下：

设变电站n的数据标识号库为ID_n，ID_n＝[l₁ l₂...l_a]；a为变电站n所需传输的数据点的数量；l_b表示变电站n的数据点b的数据识别号，b＝1,2,…,a；

识别所述历史数据中的数据点i的数据标识号l_i，若l_i∈ID_n，则数据点i被分类为变电站n的历史调度数据。

3.根据权利要求1所述的一种小电流接地系统单相接地故障数据的提取方法，其特征在于，所述步骤S2的方法具体如下：

S2.1剔除所述各变电站历史调度数据中的无用数据：

设无用数据的数据标识号库为PID_useless，PID_useless＝[u₁ u₂…u_c]；c为无用数据的数据点的数量；u_d为无用数据的数据点d的数据识别号，d＝1,2,…,c；

识别所述各变电站历史调度数据中数据点x的数据标识号u_x，若则存储数据点x；否则剔除该数据点；

S2.2填充所述各变电站历史调度数据中的空缺数据：

若t时刻存在空缺数据x_t，t-1时刻的调度数据为x_t-1，则有：

x_t＝x_t-1，并存储该空缺数据x_t的值。

4.根据权利要求3所述的一种小电流接地系统单相接地故障数据的提取方法，其特征在于：所述无用数据为不包含单相接地故障信息的数据。

5.根据权利要求1所述的一种小电流接地系统单相接地故障数据的提取方法，其特征在于：所述步骤S3的方法具体如下：

S3.1为数组[x’,y’]申请一个固定大小的内存，用于存储故障片段，其中x’为数组行的维数，表示电气特征量轴的维数；y’为数组列的维数，表示时间轴的维数；

S3.2从所述处理后的历史调度数据中沿着时间轴读取一个新的时间断面数据进入数组[x’,y’]；当读取的时间断面个数大于数组容量y’时，由新读取的数据依次覆盖之前存入内存的数据；

计算第n’个时间断面的数据在数组[x’,y’]中的索引INDEX1：

INDEX1＝n’mod y’；

式中，n’为已处理的时间断面数；此时数组[x’,y’]中存储的数据并不完全按时序排列；

S3.3判断沿时间轴排序后的数组中第p个时间断面的数据是否为单相接地故障，若是，则执行步骤S3.4；若否，则执行步骤s3.5，p为数组中故障判定点前包含的时间断面个数；

则计算故障判定点在数组[x’,y’]中的索引INDEX 2：

INDEX 2＝(n’+p)mod y’；

S3.4将数组[x’,y’]沿着时间轴排列后，写入故障记录文件中，按照步骤S3.2连续读取y’-p个时间断面的数据进入数组[x’,y’]；

S3.5判断所述处理后的历史调度数据中是否还有尚未处理的数据，若是，则执行步骤S3.3；若否，则结束计算，每个故障记录文件记录着一个完整的故障片段。