[发明专利]一种对高压直流输电换相失败进行识别的模型及预测方法

说明书

一种对高压直流输电换相失败进行识别的模型及预测方法，其模型包括数据采集模块、特征提取模块、决策模块、输出模块；数据采集模块用于对原始数据进行采集及数据预处理；特征提取模块用于从原始数据中进行特征提取并进行分类，并对所提特征数据进行计算将其转化为分类器可用的样本集；决策模块用于进行首次换相失败识别及后续换相失败预测；输出模块用于输出预测结果。发明的目的是为了对首次换相失败进行识别并对后续换相失败进行预测，以解决现有的换相失败识别、预测方法适用性不足和准确性差且预测速度慢的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，尤其是一种基于数据驱动的高压直流输电换相失败的识别及预测模型及方法。

背景技术

高压直流输电系统中换流器换流阀极易因为交流系统故障导致换相失败，若引发后续换相失败，会引发换流站单极或双极闭锁，导致送端电网功率盈余和受端电网功率缺损，给电网的安全稳定性带来了巨大威胁。

高压直流输电系统首次换相失败一般难以避免，但其对电网的影响有限，可以自行恢复。首次换相失败后发生的后续换相失败会对电网造成多次冲击，威胁电网安全。在现有技术中，授权公告号CN110441658A的专利文献公开了一种考虑直流电流变化的高压直流换相失败判别方法，它通过建立三相接地故障下的关断角模型和单相接地故障下的关断角模型计算单相接地故障下的关断角表达式和三相短路故障下的关断角表达式，当三相短路故障下的关断角小于等于逆变器发生换相失败的最小关断角时，则判断为换相失败；反之，则判断为换相成功。发生单相接地故障，在直流标准测试系统下将单相接地故障下的关断角与逆变器发生换相失败的最小关断角进行比较，当单相接地故障下的关断角小于等于逆变器发生换相失败的最小关断角时，则判断为换相失败；反之，则判断为换相成功。

上述这类现有技术通过比较故障下的关断角和最小关断角的大小，可以很好的实现换相失败的判别。但是这类现有技术无法对危害性更大的后续换相失败进行预测。

发明内容

本发明的目的是为了对首次换相失败进行识别并对后续换相失败进行预测，以解决现有的换相失败识别、预测方法适用性不足和准确性差且预测速度慢的技术问题。

一种对高压直流输电换向失败进行识别的模型，它包括数据采集模块、特征提取模块、决策模块、输出模块；

数据采集模块用于对原始数据进行采集及数据预处理；

特征提取模块用于从原始数据中进行特征提取并进行分类，并对所提特征数据进行计算将其转化为分类器可用的样本集；

决策模块用于进行首次换相失败识别及后续换相失败预测；

输出模块用于输出预测结果。

数据采集模块的输出端与特征提取模块的输入端连接，特征提取模块的输出端与决策模块的输入端连接，决策模块的输出端与输出模块的输入端连接；

特征提取模块包括第一特征计算单模块、第二特征计算模块，决策模块包括首次换相失败识别模块、后续换相失败预测模块；

数据采集模块的输出端均与第一特征计算模块、第二特征计算模块的输入端连接，第一特征计算单元的输出端与首次换相失败识别模块的输入端连接，首次换相失败识别模块的输出端与输出模块、以及第二特征计算模块的输入端连接，第二特征计算模块的输出端与后续换相失败预测模块的输入端连接，后续换相失败预测模块的输出端与输出模块的输入端连接。

第一特征计算模块用于将第一段原始特征量转化为分类器可用的特征量，第二特征计算模块用于将第二段原始特征量转化为分类器可用的特征量，首次换相失败识别模块用于识别首次换相失败，后续换相失败预测模块用于预测后续换相失败。

数据采集模块包括数据采集模块、初步计算模块，数据采集模块的输出端与初步计算模块的输入端连接，初步计算模块的输出端与第一特征计算模块、以及第二特征计算模块的输入端连接。