[发明专利]基于历史录波数据的电网故障判断方法和系统

权利要求书

1.一种基于历史录波数据的电网故障判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据预设的历史录波数据构造暂态突变量矩阵，从所述暂态突变量矩阵中检测出所述历史录波数据的异常相位；

根据所述历史录波数据的异常相位，对所述历史录波数据利用小波变换构建特征值矩阵，根据所述特征值矩阵获得聚类分析的输入样本集；

根据所述输入样本集进行聚类分析，建立故障原因聚类模型；其中，所述故障原因聚类模型中包括多个簇，每个簇包括中心向量及其对应的故障原因；

提取实时录播数据的特征向量，计算所述特征向量与每个簇的中心向量的欧氏距离，将欧氏距离最小的簇对应的故障原因记录为所述实时录播数据的故障原因。

2.根据权利要求1所述的基于历史录波数据的电网故障判断方法，其特征在于，所述根据预设的历史录波数据构造暂态突变量矩阵，从所述暂态突变量矩阵中检测出所述历史录波数据的异常相位的步骤包括：

从所述历史录波数据中提取电流信号，利用下式计算所述电流信号的三相暂态突向量及暂态突变量矩阵：

ΔSIn={S(Tf+fd×k)|k∈[-fsfd,m*fsfd]}]]>

其中，ΔS_In为所述三相暂态突向量，包括a相暂态突向量ΔS_Ia、b相暂态突向量ΔS_Ib和c相暂态突向量ΔS_Ic；

所述暂态突变量矩阵为DeltaC=ΔSIa(1)ΔSIb(1)ΔSIc(1)...ΔSIc(N),]]>S为所述电流信号，T_f为所述历史录波数据中的故障发生时刻，f_d为电流信号的信号频率，f_s为电流信号的数据采样频率，m为预设的在故障发生时间之后所观察的周波个数；

从所述暂态突变量矩阵中抽取预设个数的样本，计算所述样本的均值T1和协方差矩阵S1；

根据所述样本的均值T1和协方差矩阵S1，利用下式计算所述暂态突变量矩阵中每一个样本的马氏距离：

dj=(DeltaCj-T1)S1-1(DeltaCj-T1)T(j=1,2,...,N);]]>

其中，d_j为所述马氏距离；

从所有样本中，选取马氏距离最小的H个样本计算其均值T2和协方差矩阵S2，当不满足det(S2)＝det(S1)或det(S2)＝0时，将所述均值T1和协方差矩阵S1更新为均值T2和协方差矩阵S2，则转至所述根据样本的均值T1和协方差矩阵S1，计算所述暂态突变量矩阵中每一个样本的马氏距离的步骤；其中，H为预设值；

当满足det(S2)＝det(S1)或det(S2)＝0时，将所述均值T1和协方差矩阵S1作为暂态突变量矩阵总体分布期望T和方差S的可靠估计值；

根据所述可靠估计值，从所述样本中检测出异常暂态突向量样本，获得与所述异常暂态突向量样本对应的历史录波数据的异常相位。