[发明专利]谐波负荷状态监测系统

权利要求书

1.一种谐波负荷状态监测系统，其特征是：

电能质量监测仪：其终端安装在各变电站线路上，采集用于计算各次谐波电流所需要的原始数据，该原始数据中包括各次谐波电流3s有效值和含有率；

3G无线路由器/光纤通信线路：连接在上述电能质量监测仪与数据管理服务器之间，用于将电能质量监测仪采集的原始数据通过3G无线路由器/光纤通信线路传送到数据管理服务器；

数据管理服务器：将采集的原始数据存储于PQ历史数据库；

谐波电流检索本体构建装置：谐波电流检索本体由每天3s值样本、每天最大值样本、3s值总体样本、最大值总体样本、3s值正态云模型、最大值正态云模型、标准正态云模型和标准正态云模型对应的Cp95值和最大值边界隶属度组成；

其中，每天3s值样本和每天最大值样本：考虑2-25次的谐波电流有效值，将每天各次谐波电流的3s值以及最大值进行统计得到；

3s总体样本：采用每天3s值样本的均值和方差分别求取平均值而建立；

最大值总体样本：采用每天最大值样本来建立；

3s值正态云模型和最大值正态云模型：用对应总体样本的均值u和标准差S分别代替云模型的期望Ex和熵En，根据公式：利用对应总体样本方差S²的99％置信区间确定云模型的超熵He；

标准正态云模型及其对应的Cp95值和最大值边界隶属度：取各次谐波电流有效值云模型的期望隶属度曲线即超熵He为零和最大值隶属度曲线即超熵He为99％置信区间上界作为边界，将正态云模型转换为标准正态云模型的隶属度如下式所示：norm_x_u=e-norm_x22;]]>

其中，norm_x_u为云滴值x在标准正态云模型下的隶属度，norm_x为各次谐波电流有效值正态云模型云滴值转换到标准正态云模型下的云滴值；

谐波负荷状态监测装置：以上述谐波电流检索本体为参照，根据每天Cp95值和最大值的隶属度快速诊断谐波负荷运行状态是否异常；

以上述谐波电流检索本体为参照，当实时数据的隶属度值低于最大值隶属度两次时，认为运行状态发生异常，当低于Cp95值的隶属度时，认为该运行状态偏高，当累积偏高次数超过72次时，认为运行状态异常。

2.根据权利要求1所述的谐波负荷状态监测系统，其特征是：还具有显示器，与数据管理服务器连接，用于展示谐波负荷的状态诊断以及实时监测的结果。

3.根据权利要求1所述的谐波负荷状态监测系统，其特征是：所述谐波负荷状态诊断装置的判断规则为：

a)norm_Cp95_date_u＜norm_Cp95_1_u且norm_Cp95_date_u≥norm_Cp95_2_u，则谐波负荷运行产生的谐波电流有效值Cp95值正常偏高；

b)norm_Cp95_date_u＜norm_Cp95_2_u，则谐波负荷运行产生的谐波电流有效值Cp95值异常；

c)norm_Max_date_u＜norm_Max_1_u且norm_Max_date_u≥norm_Max_2_u，则谐波负荷运行产生的谐波电流有效值最大值正常偏高；

d)norm_Max_date_u＜norm_Max_2_u，则谐波负荷运行产生的谐波电流有效值最大值异常；

e)其余情况认为谐波负荷运行在正常范围以内；

其中，norm_Cp95_date_u，norm_Max_date_u，norm_Cp95_1_u，norm_Cp95_2_u，norm_Max_1_u，norm_Max_2_u分别表示在标准正态云模型下，各次谐波电流有效值每天的Cp95值隶属度，最大值隶属度，参考模型Cp95值偏高隶属度，参考模型Cp95值异常隶属度，参考模型最大值偏高隶属度，参考模型最大值异常隶属度；

所述谐波负荷实时监测装置的判断规则为：

a)当μ1≥norm_x1_u且μ3≥norm_x2_u时，则谐波负荷运行产生的谐波电流有效值的实时数据在正常运行范围内；

b)当μ1＜norm_x1_u且μ3≥norm_x2_u时，则谐波负荷运行产生的谐波电流有效值的实时数据已越过Cp95值的界限，实时数据偏高，偏高次数累加1，当累加到72个之后，如果还有实时数据偏高，则认为这天的谐波负荷实时监测运行状态出现异常偏大；

c)当μ3＜norm_x2_u时，则谐波负荷运行产生的谐波电流有效值的实时数据最大值发生异常，当有两次发生最大值异常，则认为谐波负荷运行状态的最大值异常；

其中，μ1，μ3，norm_x1_u，norm_x2_u分别表示在标准正态云模型下，实时数据对应3s值隶属度，实时数据对应最大值隶属度，3s值参考模型偏高隶属度以及最大值参考模型最大值异常隶属度。