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专利号: 2024118856161
申请人: 勃源电气科技(西安)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电气工程高压线路故障监测系统,其特征在于,所述系统包括:数据采集模块:采集矿用高压线路上监测节点的各时刻的电流信号;将所有电流信号组成的序列记为电流信号时间序列;

异常分析模块:(1)根据各电流信号的邻近时间段内电流信号变化得到各电流信号的浪涌电流显著值;

(2)基于电流信号时间序列中电流信号的浪涌电流显著值的变化构建各电流信号的谐波分量干扰度;

(3)根据谐波分量干扰度及各电流信号的邻近时间段内电流信号的数据突变特征构建各电流信号的谐波异常特征值;

(4)基于各电流信号的概率密度及谐波异常特征值获取各电流信号的异常评分修正值;

输电控制模块:利用异常检测算法基于异常评分修正值获取所有异常电流信号;基于所有异常电流信号获取异常故障的判定结果;

所述各电流信号的浪涌电流显著值的获取方式为:

在电流信号时间序列中,将与任一电流信号之间欧氏距离最近的第一数量个电流信号组成的集合作为所述任一电流信号的邻近电流信号集合,将所述邻近电流信号集合中所有元素组成的序列记为电流变化特征序列;

基于各电流信号的邻近电流信号集合中数据突出程度构建各电流信号的电流尖峰特征值;

将各电流信号的电流变化特征序列的拟合曲线上所有数据点的变化趋势绝对值组成的集合作为各电流信号的急剧性变化集合;根据急剧性变化集合中数据变化得到各电流信号的电流变化急剧特征值;

将所述电流尖峰特征值及所述电流变化急剧特征值的正向融合结果作为所述浪涌电流显著值;

所述各电流信号的电流尖峰特征值的获取过程为:

获取各电流信号的邻近电流信号集合中所有元素的离散程度及最小值,分别记为第一离散度和最小电流;

计算各电流信号与其邻近电流信号集合中最小电流之间的差异量,记为第一差异;

基于各电流信号的所述第一差异及对应的邻近电流信号集合的第一离散度确定各电流信号的电流尖峰特征值,各电流信号的电流尖峰特征值分别与各电流信号的所述第一差异及对应的邻近电流信号集合的第一离散度成正相关关系;

所述各电流信号的电流变化急剧特征值的获取过程为:

计算每个电流信号的急剧性变化集合中所有元素的混乱程度及均值,分别记为第一混乱度及第一均值;

基于所述第一混乱度及所述第一均值确定每个电流信号的电流变化急剧特征值,每个电流信号的电流变化急剧特征值分别与所述第一混乱度及所述第一均值成正相关关系;

所述各电流信号的谐波分量干扰度的获取过程为:

将电流信号时间序列中任一电流信号的邻近电流信号集合中所有电流信号的浪涌电流显著值组成的序列作为所述任一电流信号的浪涌变化特征序列;将浪涌变化特征序列的一阶差分序列作为浪涌变化差异序列;

各电流信号的谐波分量干扰度为各电流信号的浪涌变化差异序列中所有元素的绝对值的正向融合结果。

2.根据权利要求1所述的一种电气工程高压线路故障监测系统,其特征在于,所述各电流信号的谐波异常特征值的获取过程为:基于各电流信号的邻近电流信号集合中的突变点构建各电流信号的突变信号序列;

计算各电流信号的电流变化特征序列中所有电流信号的均值,记为第二均值;计算各电流信号的突变信号序列中每个突变点的值与所述第二均值之间的差值绝对值,记为第一差值绝对值;各电流信号的谐波异常特征值分别与各电流信号的谐波分量干扰度及所述第一差值绝对值成正相关关系。

3.根据权利要求2所述的一种电气工程高压线路故障监测系统,其特征在于,所述各电流信号的突变信号序列的获取过程为:将每个电流信号的电流变化特征序列作为突变点检测算法的输入,输出为各突变点;

将每个电流信号的电流变化特征序列中所有的突变点组成的序列作为每个电流信号的突变信号序列。

4.根据权利要求1所述的一种电气工程高压线路故障监测系统,其特征在于,所述各电流信号的异常评分修正值的获取过程为:获取电流信号时间序列中每个电流信号的概率密度;获取以自然常数为底数、以各电流信号的概率密度为真数的对数函数,将所述对数函数的计算结果与各电流信号的谐波异常特征值的乘积的相反数作为各电流信号的异常评分修正值。

5.根据权利要求1所述的一种电气工程高压线路故障监测系统,其特征在于,所述异常电流信号的获取过程为:将电流信号时间序列中所有电流信号作为异常检测算法的输入,将异常检测算法中异常评分的计算方法替换成所述异常评分修正值的计算方法,输出所有异常电流信号。

6.根据权利要求1所述的一种电气工程高压线路故障监测系统,其特征在于,所述基于所有异常电流信号获取异常故障的判定结果,具体为:将所有异常电流信号的异常评分修正值的均值作为异常故障评估值;

当异常故障评估值大于等于预设评估阈值,判定为矿用高压线路上监测节点出现了异常故障;当异常故障评估值小于预设评估阈值,判定为矿用高压线路上监测节点没有出现异常故障。