[发明专利]基于时间序列的电流不平衡三维度故障分析方法

摘要

本发明公开了一种基于时间序列的电流不平衡三维度故障分析方法，包括：修正电流不平衡度的计算及其模糊化；线损率的计算及其模糊化；对修正电流不平衡度E和线损率ρ的模糊量进行模糊运算；对故障可能性大小km进行解模糊化；计算修正输出值k′m0；计算时间修正输出值；得出模糊集合和处理方法。本发明将模糊算法和电流故障的特征要素不平衡度、线损率、用户特性结合在一起，并考虑到时间序列的因素，建立电流不平衡故障的分析方法，提高对电流故障识别的准确性，为及时处理故障提供依据，从而为用户提供更为优质的电能。

主权项

1.一种基于时间序列的电流不平衡三维度故障分析方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)修正电流不平衡度的计算及其模糊化：计算出电流不平衡度e，其中三相三线和三相四线接线方式下的计算公式分别如式(1)和式(2)，Ia、Ib、Ic分别为A、B、C相电流；接着判断在三相三线中的A、C相电流或者三相四线中的A、B、C相电流是否存在小于0A的情况，若有，修正不平衡度E＝1，若没有，则修正不平衡度E＝e；对修正不平衡度进行模糊化处理，规则如下：若修正不平衡度E小于等于0.1，则修正不平衡度E语言变量为PS；若修正不平衡度E大于0.1，小于等于0.4，则修正不平衡度E语言变量为PS、PM；若修正不平衡度E大于0.4，小于等于0.7，则修正不平衡度E语言变量为PM；若修正不平衡度E大于0.7，小于等于0.9，则修正不平衡度E语言变量为PM、PB；若修正不平衡度E大于0.9，小于等于1，则修正不平衡度E语言变量为PB；(2)线损率的计算及其模糊化：按照公式(3)计算出线损率ρ，对线损率ρ进行模糊化处理，规则如下：若线损率ρ小于等于0.05，则线损率ρ语言变量为PS；若线损率ρ大于0.05，小于等于0.1，则线损率ρ语言变量为PS、PM；若线损率ρ大于0.1，小于等于0.3，则线损率ρ语言变量为PM；若线损率ρ大于0.3，小于等于0.35，则线损率ρ语言变量为PM、PB；若线损率ρ大于0.35，小于等于1，则线损率ρ语言变量为PB；(3)对修正电流不平衡度E和线损率ρ的模糊量进行模糊运算：以修正不平衡度E和线损率ρ为模糊输入量，故障可能性大小km为输出量，进行模糊运算，规则如下：如果修正不平衡度E为PB，线损率ρ为PB，则故障可能性大小km为PB；如果修正不平衡度E为PB，线损率ρ为PM，则故障可能性大小km为PB；如果修正不平衡度E为PB，线损率ρ为PS，则故障可能性大小km为PM；如果修正不平衡度E为PM，线损率ρ为PB，则故障可能性大小km为PB；如果修正不平衡度E为PM，线损率ρ为PM，则故障可能性大小km为PM；如果修正不平衡度E为PM，线损率ρ为PS，则故障可能性大小km为PS；如果修正不平衡度E为PS，线损率ρ为PB，则故障可能性大小km为PM；如果修正不平衡度E为PS，线损率ρ为PM，则故障可能性大小km为PM；如果修正不平衡度E为PS，线损率ρ为PS，则故障可能性大小km为PS；(4)对故障可能性大小km进行解模糊化故障可能性大小km的各语言变量的值如下：PB为1，PM为0.5，PS为0；由于修正不平衡度E、线损率ρ可能有两个，因此故障可能性大小km可能为多个，计算故障可能性大小km的平均值km0，得到平均值km0；(5)计算修正输出值k′_m0：其中，a为用电性质选择因子，b为接线方式选择因子，c为综合倍率选择因子；用电性质窃电因子为其中，a的值取1、2、3、4、5，分别对应非居民照明用电、大工业用电、农业生产用电、三相四线接线方式居民生活用电、一般工商业用电；接线方式因子为e^b，当接线方式为三相四线时，b＝0；接线方式为三相三线时，b＝1；综合倍率因子为10^‑c，当综合倍率为1时，c取值为1；综合倍率不为1时，c取值为0；(6)计算时间修正输出值k′tm0：根据是否满足式(10)和(11)来确定d值，或I_x(i‑1)‑I_xn≥1A且或ρ_j‑ρ_j‑1≥0.5％且Ix(i‑1)指的是第(i‑1)采集时刻的某相电流，x为A代表A相电流，x为B代表B相电流，x为C代表C相电流；Ixn代表第i采集时刻、第i+1采集时刻、第i+2采集时刻、第i+3采集时刻、第i+4采集时刻中的某一个采集时刻的某相电流；Ix终代表当前采集时刻的某相电流；ρj代表用户所在线路第j天的线损率，ρj‑1代表用户所在线路第j‑1天的线损率，ρ终代表用户当前所在日的线损率；如果仅满足(10)式，说明存在电流突变点，d＝0.5；同时满足(10)式和(11)式，存在着电流和线损的突变点，故障很有可能发生，定义时间突变因子d，在同时满足(10)式和(11)式时，d＝1；其他的情况下，d＝0；计算出时间修正输出值k′tm0：k′tm0＝10dkm0；(7)得出模糊集合和处理方法：根据时间修正输出值k′tm0的大小，按上表所列规则得出模糊集合和处理方法。