[发明专利]一种电网的故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种电网的故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤(1)在预设频率下对电网的谐波矩阵进行奇异值分解，获取预设频率对应的奇异值、左奇异相量和右奇异相量；

步骤(2)基于所述预设频率对应的奇异值识别电网的谐振频率；

步骤(3)基于所述电网的谐振频率对应的左奇异相量和右奇异相量计算电网的谐波影响因子矩阵；

步骤(4)基于所述电网的谐波影响因子矩阵对电网进行故障诊断。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网谐波矩阵，包括：

电网节点电压与电网节点注入谐波电流之间的谐波矩阵或电网支路电流与电网节点注入谐波电流之间的谐波矩阵。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电网节点电压与电网节点注入谐波电流之间的谐波矩阵的获取过程，包括：

获取电网节点导纳矩阵；

对所述电网节点导纳矩阵求逆矩阵得到所述电网节点电压与电网节点注入谐波电流之间的谐波矩阵。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，按下式确定所述电网节点导纳矩阵：

上式中，Y_ii为节点i的自导纳，Y_ij为节点i与节点j之间的互导纳,P为电网的节点总数，i，j∈[1，P]，若节点i与节点j之间为电感L，则Y_ij＝-1/(q2πfL)，若节点i与节点j之间为电容C，则Y_ij＝-q2πfC,q为虚量单位，f为电网的频率。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电网支路电流与电网节点注入谐波电流之间的谐波矩阵获取过程，包括：

获取电网的电流与节点电压之间的关系矩阵；

对所述电网的电流与节点电压之间的关系矩阵和所述电网节点电压与电网节点注入谐波电流之间的谐波矩阵求乘积得到所述电网支路电流与电网节点注入谐波电流之间的谐波矩阵。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按下式确定电网的电流与节点电压之间的关系矩阵：

上式中，B_ij为电流从节点i流向节点j时支路阻抗的倒数，P为电网的节点总数，i，j∈[1，P],若节点i与节点j之间为电感L，则B_ij＝-1/(q2πfL)，若节点i与节点j之间为电容C，则B_ij＝-q2πfC，q为虚量单位，f为电网的频率。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)，包括：

采用PAM算法将所述预设频率对应的奇异值划分为k个聚类；

将k个聚类中奇异值数目最大一类的奇异值对应的频率作为所述电网的谐振频率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述k的确定过程包括：

步骤a.初始化k＝2；

步骤b.采用PAM算法将所述预设频率对应的奇异值划分为k个聚类；

步骤c.计算k个聚类对应的HS指标值；

步骤d.判断k是否等于若是，则输出HS指标值最大时对应的k，否则，令k＝k+1并返回步骤b；

其中，t为所述预设频率对应的奇异值总数。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，按下式确定k个聚类对应的HS指标值：

C_HS(k)＝[H_om(k)-S_ep(k)]

上式中，H_om(k)为k个聚类的同质性指标值，S_ep(k)为k个聚类的分离性指标值。