[发明专利]一种断路器故障电弧检测方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种断路器故障电弧检测方法，其特征在于，包括以下过程：

S1，基于非参数检验法，计算得到断路器电弧信号中特异周期的Renyi熵特征值；

S2，计算得到已确定的特异周期区间与前一周期区间的差值均方根值；

S3，根据Renyi熵特征值和差值均方根值，采用尖点突变模型计算得到故障电弧评价指标值；

S4，重复步骤S1至S3，计算得到电网正常时的电弧评价指标值；

S5，以电网正常时的电弧评价指标值为阈值，当故障电弧评价指标值大于阈值时，则断路器故障。

2.根据权利要求1所述的断路器故障电弧检测方法，其特征在于，S1的具体过程为：

S11，收集故障线路的电弧信号，然后将某段电弧信号按周期进行分段，每个周期采样多个点，利用非参数检验中的Wilcoxon秩和检验选出特异周期区间；

S12，将选取的特异周期区间Renyi熵计算出来，计算公式为：

其中，K为采样点，F为Renyi熵，参数α为Renyi熵的阶数，p_i为第i个数据的先验概率。

3.根据权利要求1所述的断路器故障电弧检测方法，其特征在于，S11中，Wilcoxon秩和检验将待检验的电弧电流样本{X}和正常电流样本{Y}混合，{X}和{Y}中每个电流样本在混合样本中的秩和分别记为W_X、W_Y，检验统计量为W_X、W_Y中的较小值，如果两个样本总体接近，两个样本的秩和接近，否则判定为差异较大，记电流样本{X}和{Y}的中位数分别为M_X和M_Y，则待检验问题为：

H₀：M_X＝M_Y；

检验统计量为W，则：

W＝min{W_X，W_Y}；

式中，M_X和M_Y分别为电流样本{X}和{Y}的中位数；W被称为检验统计量，为W_X、W_Y中的较小值；

若统计量W大于设定门槛，则说明这两个样本具有不同的分布，即差异较大。

4.根据权利要求1所述的断路器故障电弧检测方法，其特征在于，S2的具体过程为：

S21，求得相邻两个周期区间相对应的采样点的差值，计算公式为：

a(n)_k＝i(n)_k-i(n-1)_k；

式中，i(n)_k为第n个周期第k个点的数值，i(n-1)_k为第n-1个周期第k个点的数值；

S22，求得相邻周期的差值均方根值d_n，计算公式为：

式中，K为采样点，参数α为Renyi熵的阶数。

5.根据权利要求4所述的断路器故障电弧检测方法，其特征在于，求得相邻周期的差值均方根值后，对相邻周期的差值均方根值进行量化，得到量化特征量d^°_n，结果为：

式中，A_n-1表示第n-1个周期的电流幅值。

6.根据权利要求1所述的断路器故障电弧检测方法，其特征在于，S3中，采用尖点突变模型进行归一化计算得到故障电弧评价指标值。

7.根据权利要求6所述的断路器故障电弧检测方法，其特征在于，故障电弧评价指标值为Y；

式中，d^′_n为量化特征量，F为Renyi熵。