[发明专利]一种基于图傅里叶变换的电网故障诊断方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于图傅里叶变换的电网故障诊断方法和系统，涉及电网故障诊断领域，解决了现有的诊断方法的诊断精度不足和容错性差的问题，其技术方案要点是：获取电网的录波启动数据；根据录波启动数据构建原始图模型；对原始图模型的边进行变换构建冲突图模型；计算冲突图模型的节点信号和边权重；根据节点信号和边权重计算冲突图模型的全局方差；采用图傅里叶变换计算冲突图模型的特征向量和图傅里叶变换系数；根据节点信号、特征向量和图傅里叶系数计算冲突图模型中各支路的重要度值；重要度值最大的支路被诊断为故障支路；本发明仅利用录波启动信息即可实现电网故障的快速诊断，具备实用性强，故障识别精度高，容错性好的优点。

技术领域

本发明涉及一种电网故障诊断领域，更具体地说，它涉及一种基于图傅里叶变换的电网故障诊断方法和系统。

背景技术

基于故障录波信息的诊断系统主要通过保护及故障信息管理主站进行采集，得到故障时候各厂站故障录波器和保护装置通过故障信息子站上送的录波信息。

现有基于录波启动信息的电网故障诊断方法，例如，基于度的节点重要性算法，主要考虑节点位置影响；基于路径的节点重要度算法，主要考虑节点间路径重要性，如网页排名的pagerank等算法；对于基于路径的节点重要度算法本质是诊断分析出故障时候影响程度最大的支路，无法准确诊断出影响程度较小的支路；对于基于度的节点重要性算法，主要是根据节点在输电网络中的功能对节点进行分类，不同类型节点以不同指标各自评估其重要性，以节点在输电网络中的功能来实现对故障的诊断，导致其在诊断时的容错性较差；故而现有的诊断方法的诊断精度不足且容错性差。

发明内容

本发明解决了现有的诊断方法的诊断精度不足和容错性差的问题，目的在于提供一种基于图傅里叶变换的电网故障诊断方法和系统，通过基于电网的录波启动数据构建原始图模型，基于原始图模型构建冲突图模型的启动灵敏度图信号，根据冲突图模型启动灵敏度图信号计算全局方差，可根据全局方差判断电网是否发生故障及识别故障类型，进一步的，利用图傅里叶变换计算冲突图模型的特征向量和图傅里叶变换系数，利用故障支路对图傅里叶变换系数高频部分贡献率最大的特点，计算电网各支路的重要度值，以此来识别电网线路或变压器故障的支路，本发明仅利用录波启动信息即可快速诊断电网故障，故而实用性强，且诊断精度性高，容错性好。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了一种基于图傅里叶变换的电网故障诊断方法，包括：

获取电网的录波启动数据；

根据所述录波启动数据构建原始图模型；

对原始图模型的边进行变换构建冲突图模型；

计算所述冲突图模型的节点信号和边权重；

根据所述节点信号和边权重计算所述冲突图模型的全局方差；

采用图傅里叶变换计算所述冲突图模型的特征向量和图傅里叶变换系数；

根据所述节点信号、特征向量和图傅里叶系数计算所述冲突图模型中各支路的重要度值；

所述重要度值最大的支路被诊断为故障支路。

进一步的，所述采用图傅里叶变换计算所述冲突图模型的特征向量和图傅里叶变换系数，之前还包括：预设全局方差阈值，若所述全局方差小于等于全局方差阈值，则电网未发生故障，反之电网发生故障。

进一步的，所述对原始图模型的边进行变换构建冲突图模型，具体包括：

将所述原始图模型的边变换为所述冲突图模型的节点；

将所述原始图模型的相连的边变换为所述冲突图模型的边，其中所述相连的边变换包括原始图模型中直接连接的边和间接连接的边；

根据所变换的节点和边构建所述冲突图模型。