[发明专利]一种基于复合统计量的配电网短路故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于复合统计量的配电网短路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取配电网正常运行下三相电流电压的历史数据，以构成训练数据矩阵，并对所述训练数据矩阵进行预处理以形成标准化训练数据矩阵；

S2、对所述标准化训练数据矩阵进行主元分析以获取对应的协方差矩阵和主元数，进而计算所述训练数据矩阵的平均Q统计量控制限和平均T²统计量控制限，并通过加权得到平均CRS统计量控制限；

S3、获取待检测的三相电流电压的数据，以构成检测数据矩阵，并根据步骤S1中同种预处理方式得到标准化检测数据矩阵；

S4、对所述标准化检测数据矩阵进行主元分析以获取对应的协方差矩阵和主元数，进而计算所述检测数据矩阵中每一样本的Q统计量值和T²统计量值，并通过加权得到所述检测数据矩阵中每一样本的CRS统计量值；

S5、逐次判断所述标准化检测数据矩阵中每一样本的CRS统计量值是否不大于所述平均CRS统计量控制限，若是，则该样本未出现故障，若否，则该样本出现故障，并执行步骤S6；

S6、获取出现故障的样本，计算故障样本中每一变量的CRS统计量贡献值，判断各所述贡献值的大小，最大的所述贡献值对应变量即为故障变量。

2.如权利要求1所述的一种基于复合统计量的配电网短路故障诊断方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下步骤：

S11、获取所述历史数据，以构成训练数据矩阵X＝(x_ij)_n×m，式中n为训练样本个数，m为变量个数，x_ij表示所述训练数据矩阵的元素，i∈(1,n)，j∈(1,m)；

S12、预处理以形成所述标准化训练数据矩阵Y＝(y_ij)_n×m，其中预处理表达式为：

式中，表示所述训练数据矩阵的第j个变量对应的样本均值，b_j表示所述训练数据矩阵的第j个变量对应的样本方差值，y_ij表示所述标准化训练数据矩阵的元素。

3.如权利要求2所述的一种基于复合统计量的配电网短路故障诊断方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

S21、对所述标准化训练数据矩阵Y进行主元分析，以得到所述标准化训练数据矩阵的协方差矩阵R，以及确定所述标准化训练数据矩阵的主元数z，z＜m；

S22、计算获取所述协方差矩阵R的前z个特征值以及对应的特征向量，以构成训练主元特征值矩阵Λ_z和训练主元特征向量矩阵P_z；

S23、计算所述训练数据矩阵对应的平均Q统计量控制限和平均T²统计量控制限，其中，所述平均Q统计量控制限的计算公式为：

式中，v₀、θ₁和θ₂均为常数，α表示置信水平，取值0.95，q_α表示正态分布函数在置信水平为α处的临界值；

所述平均T²统计量控制限的计算公式为：

式中，F_z,n-z,α表示F分布函数在自由度为z、置信水平为α、n-z条件下临界值；

S23、根据所述平均Q统计量控制限和所述平均T²统计量控制限，计算所述平均CRS统计量控制限，其中所述平均CRS统计量控制限的计算公式为：

CRS_控制限＝gχ²(h)

式中，g为系数，且g＝tr(Rε)²tr(Rε)，P_l＝(1-P_zP_z^T)，χ²(h)为卡方分布函数，e为权重系数。