[发明专利]一种变电站内电容式电压互感器运行模式识别方法

权利要求书

1.一种变电站内电容式电压互感器运行模式识别方法，其特征在于，所述识别方法包括：

步骤1，获取变电站运行在各个典型运行模式下CVT输出的历史二次电压信号，将输出的所述二次电压信号与CVT群体之间的电气相关性相结合，构建得到各种所述典型运行模式下的特征向量；

步骤2，根据所述特征向量构建训练集；根据柯西核和二次有理核生成多核学习模型的合成核，利用二次差值改进后的黏菌算法对所述多核学习模型的惩罚参数和径向基函数进行参数寻优；利用构建的训练集对参数寻优后的所述多核学习模型进行训练，得到CVT运行模式识别模型；

步骤3，利用训练好的CVT运行模式识别模型对待测CVT的运行模式进行识别；

根据一次主接线方式的不同，变电站内CVT的配置方式以及对应的所述CVT群体之间的电气物理相关性包括：

站内一次主接线为单母线接线方式时，则站内同一电压等级下仅有一组三相电压互感器直接安装在母线侧，三相CVT的一次电压之间仅存在三相对称分布的相间相关性；

站内一次主接线为双母线或双母线分段接线方式时，双母线采用并列运行方式，同一电压等级下至少存在两组三相电压互感器被安装在母线侧或线路侧，两台同相CVT的一次电压之间存在组间相关性；

站内一次主接线为桥形接线方式时，则站内仅有两台变压器和两组线路，电压互感器安装在线路侧；桥开关断开运行时，两组三相CVT之间仅存在相间相关性；桥开关闭合运行时，两组三相CVT之间存在相间相关性，两组三相CVT的同相一次电压之间存在组间相关性；

站内一次主接线方式为二分之三接线方式时，电压互感器采用按线路配置方式，母线上装设一台单相电压互感器用于监测母线电压，电压互感器数量远大于其他接线方式；所有CVT的一次电压之间存在相间相关性和组间相关性；

所述步骤1中任意典型运行模式下构建的所述特征向量为：；

表示第r个典型运行模式，表示第r个典型运行模式下的特征向量；

为CVT二次电压信号幅值；为CVT输出二次信号相间不平衡参量组；为CVT相间相位差参量组；为CVT组间幅值比参量组；为CVT组间相位差参量组；

所述步骤2中根据柯西核和二次有理核生成多核学习模型的合成核的过程包括：

所述合成核的表达式为：

（5）

其中，m=1,2，3，4，5；n=1，2，3，4，5；为柯西核的合成权重；为二次有理核的合成权重；

所述柯西核的表达式为：

（6）

所述二次有理核的表达式为：

（7）

和分别为CVT第m种、第n种运行模式下的特征向量,为特征的伸缩尺度,c为超参数；

设置距离函数：

（8）

其中，a为超参数；

计算所述距离函数最大时对应和为最优取值；

所述步骤2中确定径向基函数g（T）的过程包括：

给定CVT输出二次信号特征向量数据，其中代表CVT的第q种运行模式的特征值，代表CVT的第q种运行模式，设为法向量，b为位移项，为数据在高维空间的映射，则SVM的超平面的表达式为：

（9）

判别函数式为：

（10）

求解最优超平面为：

（11）

其中，C为惩罚参数，为松弛变量；

利用拉格朗日乘数法和卡罗需-库恩-塔克条件得到这个二次规划问题的对偶问题为：

（12）

最优超平面表示如式所示：

（13）

其中，表示第一拉格朗日乘子，表示第二拉格朗日乘子，表示位移项；

所述步骤2中对所述多核学习模型的惩罚参数C和径向基函数g（T）进行参数寻优的过程包括：

假设X和Y是D维问题中种群的两个随机位置，其中：

（14）

（15）

当前最优位置为：

（16）

X、Y、Z的适应度值分别为F(X)、F(Y)、F(Z)，则二次差值根据以下公式更新位置形成新个体：

（17）

（18）

其中，q=1,2，……D；

黏菌个体根据公式（18）更新位置，取优作为新的全局最佳位置：

（19）。