[发明专利]一种基于卷积模型的线性负荷电气异常检测方法

说明书

本发明适用于电气安全技术领域，涉及一种基于卷积模型的线性负荷电气异常检测方法，包括以下步骤：S10、采集电压瞬时值和电流瞬时值；S20、对电压瞬时值和电流瞬时值进行过零点判断，通过电压瞬时值过零点截取当前周期对应的电流瞬时值，并将一维电流瞬时值转换为二维图片形式；S30、使用训练好的卷积模型对电流瞬时值的二维图片形式进行分类判断；S40、根据步骤S30中的卷积模型输出的分类结果，更新状态置信度指标，并周期性输出最终线性负荷电气异常判定结果。本发明过程简单、操作方便，通过将一维电流瞬时值转换为二维图片形式并结合卷积模型，从而实现对电弧的精准识别，提高了电气异常检测的正确率。

技术领域

本发明属于电气安全技术领域，尤其涉及一种基于卷积模型的线性负荷电气异常检测方法。

背景技术

随着时代的发展，现代工业对电能的依赖越来越严重，电能变得越来越不可或缺。但是，随着用电量逐年呈上升趋势，使得对用电安全、负载设备稳定性及用电线路可靠性的要求也愈趋苛刻。

在家庭用电线路中，经常会出现绝缘层破损老化，或者电气设备连接松动等情况，这些情况极易产生故障电弧现象。故障电弧的产生往往会因其带有的高热量来引燃周围的可燃物从而导致火灾甚至爆炸的发生。因此，现有技术中通常都会检测故障电弧断路器来对线路中的故障电弧进行判断与分析，从而来切断电路，但是现有的判断与分析针对故障电弧的方法与装置仍然存在着检测正确率低的缺点。公开号为CN113724465A的专利提供了一种电气火灾预警方法，包括获取电气回路的多个剩余电流值样本，根据所述多个剩余电流值样本计算预警值；监测所述电气回路，获取所述电气回路的实时剩余电流值；比较所述实时剩余电流值与所述预警值；根据所述比较的结果确定是否发出火灾预警信息。此专利当中虽然能够实现火灾预警，但是其实现过程是通过电流值与预警值的简单对比，预警的精度难以保证。

因此，如何提供一种检测电气是否异常的高精度检测方法是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于卷积模型的线性负荷电气异常检测方法，以解决现有技术中检测电气是否异常的检测方法正确率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供了一种基于卷积模型的线性负荷电气异常检测方法，包括以下步骤：

S10、采集电压瞬时值和电流瞬时值；

S20、对所述电压瞬时值和电流瞬时值进行过零点判断，通过电压瞬时值过零点截取当前周期对应的电流瞬时值，并将一维电流瞬时值转换为二维图片形式；

S30、使用训练好的卷积模型对所述电流瞬时值的二维图片形式进行分类判断；

S40、根据所述步骤S30中的卷积模型输出的分类结果，更新状态置信度指标，并周期性输出最终线性负荷电气异常判定结果。

进一步的，所述步骤S40中，状态置信度求取是通过设一个独立异常检测数据窗口，长度为n个周波，检测时间间隔为m个周波，则异常检测数据窗口内监测次数为c＝n/m，若检测为异常状态的次数为v，则：

其中，v/c为异常检测数据窗口内状态置信度，α为置信度门限值，s为当前检测窗口最终检测结果。

进一步的，所述步骤S30中，卷积模型的分类判断过程如下：

采集线性负荷产生电弧状态下与未产生电弧状态下电压、电流数据；

通过电压信号过零点得到当前周期对应的电流瞬时值二维图片样本。

进一步的，所述步骤30中，卷积模型的代价函数表达书如下：