[发明专利]利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值确定方法

说明书

本发明属于设备检测技术领域，具体涉及利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值确定方法。本发明提供了利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值确定方法，利用分形维数检测电能质量检测装置，对于数据丢失以及对时精度不高皆有比较高的检测精度，根据点对点法中的电能质量监测装置的最大测量误差来反推出利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值，具有较高的检测精度，试验表明，根据本发明确定的误差阈值可以有效判断电能质量监测装置的测量误差，能够准确判断出在谐波变大时电能质量监测装置是否合格。

技术领域

本发明属于设备检测技术领域，具体涉及利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值确定方法。

背景技术

目前是采用点对点法来测试电能质量监测装置的精度，但是点对点法存在要求对时严格精准，而判断精度不高的缺点。国家标准GB/T 19862-2016规定的谐波电压最大允许误差要求如表1所示。

表1点对点比对法最大允许误差

点对点比对法的思想是，只要监测装置与高精度电能质量测量装置误差控制在5％以内就认为监测装置是合格的。而该方法的问题是，有可能监测设备在1％U_N以下是合格的，但是在大于1％U_N时是不合格的，完全可能出现谐波变大后，监测装置被判定为不合格的现象。

比如，假定监测装置检测到U_h＝4V，高精度电能质量测量装置测得U_hN＝54V，标称电压为110kV，此时U_hN＜1％U_N，而U_h-U_hN＝-50V在最大允许误差内，所以判定监测装置是合格的。但是很可能出现谐波变大后，监测装置被判定为不合格的现象。而采用分形维数算法可以解决点对点方法的上述问题，但是对于如何确定采用分形维数检测判定被测电能质量监测装置是否正常的误差阈值并未提供一种有效的确定方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值确定方法，具体技术方案如下：

利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值确定方法，包括以下步骤：

S1：根据点对点法的最大误差阈值模拟被测电能质量监测装置监测时的不准确临界状态；

S2：随机截取被测电能质量监测装置和高精度电能质量监测装置监测的谐波电压数据进行试验，利用结构函数法分别计算其分形维数；

S3：计算上述得到的分形维数的最大误差值，以所有最大误差的95％概率值作为最终的利用分形维数检测电能质量监测装置的误差阈值。

优选地，所述步骤S1具体为：根据点对点法的最大误差阈值5％在被测电能质量监测装置监测得到的谐波电压信号中添加随机得到的噪声，以模拟被测电能质量监测装置监测时的不准确临界状态。

优选地，噪声的大小均取被测电能质量监测装置监测得到的谐波电压信号的5％，即每个点都加或减被测电能质量监测装置监测得到的谐波电压信号在该点取值的5％，生成的新信号每个点处的值为原信号的95％或105％，每个点都处在符合误差范围的边缘以此来模拟被测电能质量监测装置监测的极限条件。

优选地，所述噪声的具体添加方法为：

对每一个点，生成一个0到1之间的服从均匀分布的随机数，生成的随机数小于0.5时，对应点的信号大小变为被测电能质量监测装置监测得到的谐波电压信号在该点取值的105％，生成的随机数大于等于0.5时，对应点的信号大小变为被测电能质量监测装置监测得到的谐波电压信号在该点取值的95％。计算公式为：