[发明专利]非线性特征量检测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及模式识别技术领域，特别是涉及一种非线性特征量检测方法和 系统。

背景技术

铁磁谐振是电力系统中一种常见的非线性现象，常产生较高且可稳定存在 的过电压和过电流，对电气设备和运行人员安全构成严重威胁。目前已有大量 的方法可以用来辨识不同类型的铁磁谐振，例如：快速傅里叶变换，三类比值 法，相平面图，庞加莱界面图，分岔图。但是对准周期在内的非周期性铁磁谐 振的辨识方法还研究不多。而理论分析、实验室试验和现场试验研究都表明混 沌铁磁谐振过电压较其他类型过电压电压幅值更高，畸变更严重，也更具威胁 性。因此，非常有必要在现有的铁磁谐振识别系统中加入非周期铁磁谐振识别 方法，形成一套完备的铁磁谐振分类识别系统。

铁磁谐振对系统模型和参数高度敏感，这些研究为铁磁谐振过电压特征量 提取及其辨识研究做出了巨大贡献。然而，由于是系统中变电站回路及其参数 均随系统工况和环境因素而变化，在实际运行过程中难以确定高精度的系统简 化模型和对应的关键参数，因而容易导致上述基于铁磁谐振回路和模型的方案 难以直接应用于实际电力系统中。

发明内容

基于此，有必要针对传统方案难以直接应用于实际电力系统的技术问题， 提供一种非线性特征量检测方法和系统。

一种非线性特征量检测方法，包括如下步骤：

从电力系统中读取铁磁谐振过电压的时间序列数据；

将所述时间序列数据进行相空间重构，获得二维重构吸引子图；

对所述二维重构吸引子图进行灰度转换和二值化处理，得到二值灰度图；

根据所述二值灰度图获取二维重构吸引子图的平均灰度，根据所述平均灰 度确定非线性特征量。

一种非线性特征量检测系统，包括：

读取模块，用于从电力系统中读取铁磁谐振过电压的时间序列数据；

相空间重构模块，用于将所述时间序列数据进行相空间重构，获得二维重 构吸引子图；

处理模块，用于对所述二维重构吸引子图进行灰度转换和二值化处理，得 到二值灰度图；

确定模块，用于根据所述二值灰度图获取二维重构吸引子图的平均灰度， 根据所述平均灰度确定非线性特征量。

上述非线性特征量检测方法和系统，通过从电力系统中读取铁磁谐振过电 压的时间序列数据，进行相应的相空间重构，以获得二维重构吸引子图，并对 上述二维重构吸引子图进行灰度转换和二值化处理，得到二值灰度图，再根据 所述二值灰度图获取二维重构吸引子图的平均灰度，从而确定非线性特征量； 其所确定的非线性特征量可以直接应用于实际电力系统中，提高了上述非线性 特征量检测方案的实用性。

附图说明

图1为一个实施例的非线性特征量检测方法流程图；

图2为一个实施例的时间序列数据示意图；

图3为一个实施例的二维重构吸引子图；

图4为一个实施例的平均灰度示意图；

图5为一个实施例的非线性特征量检测系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的非线性特征量检测方法和系统的具体实施方式作 详细描述。

参考图1，图1所示为一个实施例的非线性特征量检测方法流程图，包括如 下步骤：

S10，从电力系统中读取铁磁谐振过电压的时间序列数据；

上述步骤S10中，可以从电力系统中通过以某一采样率对铁磁谐振过电压 的时间序列数据进行采样，以读取铁磁谐振过电压的时间序列数据。上述采样 率可以根据非线性特征量的检测进度进行设置。上述铁磁谐振过电压的时间序 列数据可以如图2所示，图2中，横坐标表示时间，单位为s(秒)，纵坐标表 示标幺值电压(p.u)，单位为V(伏特)。

在一个实施例中，上述步骤S10，从电力系统中读取铁磁谐振过电压的时间 序列数据的步骤包括：

以设定的采样率从电力系统中读取铁磁谐振过电压的时间，得到铁磁谐振 过电压的时间序列数据。

本实施例中，采样率可以设置为大于500Hz(赫兹)的值，从电力系统中通 过对相应数据的采样得到的铁磁谐振过电压的时间序列数据，具有较高的准确 性。

S20，将所述时间序列数据进行相空间重构，获得二维重构吸引子图；