[发明专利]一种UPFC故障诊断方法

权利要求书

1.一种UPFC故障诊断方法，包括如下步骤，其特征在于：

步骤一，建立UPFC模型，模拟4种故障，分别为并联变压器阀侧相间短路故障、并联变压器阀侧单相接地短路故障、直流侧两极短路故障和直流侧正极断路故障，并采集UPFC直流侧正极电压和直流电流在4种故障状态和正常状态下的数据，利用边界提取法分别简化以上数据，并对数据进行二次采样，构成有效数据仓库；

步骤二，基于去冗后的数据采用小波变换，将数据经消噪和重构处理，识别出数据中的故障点，提取到统一数量级的故障特征数据集；

步骤三，基于统一数量级的故障数据集，提取直流侧正极电压和直流电流的特征值数据，包括4个直流侧正极电压上边界电压特征值，分别为上边界电压最大值U_{upb_max}，上边界电压最小值U_{upb_min}，上边界电压有效值U_{upb_rms}和上边界电压标准差U_{upb_std}，4个直流侧正极电压下边界电压特征值，分别为下边界电压最大值U_{lob_max}，下边界电压最小值U_{lob_min}，下边界电压有效值U_{lob_rms}和下边界电压标准差U_{lob_std}，和4个直流电流特征值，分别为直流电流最大值I_{_max}，直流电流最小值I_{_min}，直流电流有效值I_{_rms}，直流电流标准差I_{_std}，将所有采集到的5个状态的故障数据均提取12个特征值，构造特征样本空间；

步骤四，将特征样本空间建立支持向量机故障预测模型进行故障诊断。

2.根据权利要求1所述的一种UPFC故障诊断方法，其特征在于：所述步骤一中，边界提取法的提取过程为：首先根据多次实验确定UPFC直流侧正极电压和直流电流的二次采样频率，并分别进行二次采样，构成电压上边界数据集、电压下边界数据集和电流数据集，汇总构成数据仓库中的有效矩阵D。

3.根据权利要求1所述的一种UPFC故障诊断方法，其特征在于：所述步骤二 中，采用小波变换提取特征信息包括如下步骤：

(21)采集经二次采样，对数据仓库中的数据进行二次采样时采用的公式为：采用后的UPFC直流侧正极电压和直流电流的边界在故障状态下的数据为X_s，其中，X_Sij表示二次采样数据矩阵中第i行j列个元素，D_ij表示数据仓库中有效数据矩阵D中第i行j列个元素，f_f表示原采样频率，f_n表示二次采样频率；

(22)利用mallat变换公式(f_f/2n+1,f_f/2n)计算出小波变换每层细节系数对应的频段，其中n表示故障点频率的第n层，计算结果包括故障点频率的第n层小波系数重构的细节系数D_n的相关信息；

(23)采用小波阈值去噪法，将X_s通过选定的层数为n的小波对信号进行小波分解，分解后选取合适的阀值T，用阀值函数对各层系数进行量化，处理后的系数重构得到重构信号X_n；

(24)计算X_n的突变坐标(α,β)，其中α为发生故障的时间点，以α为中心提取故障数据集。