CN117783765A - 小电流接地系统故障暂态起始点查找方法、介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了小电流接地系统故障暂态起始点查找方法、介质及设备,该方法,包括:将小电流接地系统中14个周期的故障数据送入算法;计算每个周期数据的基波有效值,并判断突变点是否在该周期内;计算突变点所在周期的门限,并判断找到突变点精确位置;本发明通过先确定突变点大致位置后,仅对大致位置附近三个周期的数据做具体处理,大大减小了数据量,能够满足终端算法低复杂度要求的;通过加入合适的降噪算法,使得精确查找突变点算法能够不用考虑低信噪比情况从而进一步缩小检测区间,解决了特殊场景信号突变点查找精度低的问题,且正常场景不会用到降噪,算法复杂度不会增加。
Description
技术领域
本发明涉及小电流故障定位技术领域,尤其涉及小电流接地系统故障暂态起始点查找方法、介质及设备。
背景技术
小电流接地系统接地故障识别,是通过一定的算法对配电线路上终端采集的电压电流信号计算得出该段线路是否存在接地故障。而常用的功率方向法、相似性法、相不对称法等算法,正确使用的前提是能准确识别出故障暂态,即找到暂态起始位置(突变点)。
目前受终端上识别接地故障要求算法复杂度不能太高,因此突变点查找算法也不能复杂,同时对于查找精度也有要求,即不超过8个点,经分析对于高阻接地小信号其信噪比过小导致普通算法查找精度不达标。
发明内容
本发明的主要目的在于提供小电流接地系统故障暂态起始点查找方法、介质及设备,旨在解决现有的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,包括:
将小电流接地系统中14个周期的故障数据送入算法;
计算每个周期数据的基波有效值,并判断突变点是否在该周期内;
计算突变点所在周期的门限,并判断找到突变点精确位置。
进一步地,所述计算突变点位于哪个周期里面的步骤如下,
依次对每个周期数据x做DFT计算基波有效值,DFT公式为 并记最大值为FRmax;
依次检查14个有效值,第一个大于0.1*FRmax即为突变点所在周期,并将该周期数据以及其前一后一周期共三个周期数据放入Array3,突变点所在周期后一周期数据放入Array。
进一步地,所述计算突变点精确位置的步骤如下,
取Array3中第四个点Array3[4]附近8个点放入数组Update8,分别计算Update8中前四个点、后四个点的均方根值为 并计算门限/>
若thAft>1.4*thBef且th>1.5,则该点(Array3[4])就是突变点,查找结束;
若不满足上述判断条件,则更新Update8,将下一个点附近8个点放入数组Update8,重复上述步骤的计算和判断;
重复上述步骤直到满足条件,即可找到突变点。
进一步地,还包括以下步骤,
计算判断Array3中数据是否为小信噪比信号,若是,则进入计算突变点精确位置步骤;若不是,则进入下述步骤;
对Array3数据进行高斯滤波。
进一步地,计算判断Array3中数据是否为小信噪比信号包括以下步骤,
对Array数组做差分得新数组diffArray,依次检测前后两点乘积是否异号diffArray[i]*diffArray[i+1]<0,若异号计数器cunt加一;若cunt>T/4则进入对Array3数据进行高斯滤波步骤,否则进入计算突变点精确位置步骤。
进一步地,所述对Array3数据进行高斯滤波包括以下步骤,
取Array3中第五个点Array3[5]附近10个点放入数组Update10中做一次高斯加权,加权公式为:h=exp(-((-5:5)).^2/(2*2^2)); 其中,h为10个权值系数res为每次进入Update10的10个数据与权值卷积,即点Array3[5]高斯滤波后的值;
每次更新下一点,取Array3中第六个点Array3[6]附近10个点放入数组Update10,并按上述步骤计算滤波后的值;依次得到Array3所有点加权滤波后的数据,进入计算突变点精确位置步骤。
进一步地,14个周期故障数据包括128个点,记每个周期点数为T。
一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
本发明的有益效果体现在:
本发明中,(1)通过先确定突变点大致位置后,仅对大致位置附近三个周期的数据做具体处理,大大减小了数据量,能够满足终端算法低复杂度要求的;
(2)通过加入合适的降噪算法,使得精确查找突变点算法能够不用考虑低信噪比情况从而进一步缩小检测区间,解决了特殊场景信号突变点查找精度低的问题,且正常场景不会用到降噪,算法复杂度不会增加。
附图说明
图1为本发明小电流接地系统故障暂态起始点查找方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:请参阅图1,本发明提供小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,包括:
将14个周期的故障数据送入算法;
计算每个周期数据的基波有效值,并判断突变点是否在该周期内;
计算突变点所在周期的门限,并判断找到突变点精确位置。
本实施例这样操作,通过先确定突变点大致位置后,仅对大致位置附近三个周期的数据做具体处理,大大减小了数据量,能够满足终端算法低复杂度要求的。
计算突变点位于哪个周期里面的步骤如下,
依次对每个周期数据x做DFT计算基波有效值,DFT公式为 并记最大值为FRmax;
依次检查14个有效值,第一个大于0.1*FRmax即为突变点所在周期,并将该周期数据以及其前一后一周期共三个周期数据放入Array3,突变点所在周期后一周期数据放入Array。
具体的,算法依次对第一、第二直到最后一组周期数据做DFT运算,得到14组周期数据的基波有效值;查找14个基波有效值中最大值记为FRmax,将FRmax依次与每组基波有效值比较,第一个大于0.1*FRmax即为突变点所在周期,并将该周期数据以及其前一后一周期共三个周期数据放入Array3,突变点所在周期后一周期数据放入Array。
计算突变点精确位置的步骤如下,
取Array3中第四个点Array3[4]附近8个点放入数组Update8,分别计算Update8中前四个点、后四个点的均方根值为 并计算门限/>
若thAft>1.4*thBef且th>1.5,则该点(Array3[4])就是突变点,查找结束;
若不满足上述判断条件,则更新Update8,将下一个点附近8个点放入数组Update8,重复上述步骤的计算和判断;
重复上述步骤直到满足条件,即可找到突变点。
实施例二:还包括以下步骤,该步骤衔接计算每个周期数据的基波有效值,并判断突变点是否在该周期内的步骤后,
计算判断Array3中数据是否为小信噪比信号,若是,则进入计算突变点精确位置步骤;若不是,则进入下述步骤;
对Array3数据进行高斯滤波。
计算判断Array3中数据是否为小信噪比信号包括以下步骤,
对Array数组做差分得新数组diffArray,依次检测前后两点乘积是否异号diffArray[i]*diffArray[i+1]<0,若异号计数器cunt加一;若cunt>T/4则进入对Array3数据进行高斯滤波步骤,否则进入计算突变点精确位置步骤。
具体的,对Array数组中128个点做差分得127个新点放入数组diffArray中;依次取diffArray中相邻两点,计算乘积是否异号diffArray[i]*diffArray[i+1]<0(i=1,2,…,126),若异号计数器cunt加一;计算完成后若cunt>32则进行高斯滤波步骤,否则进入计算突变点精确位置步骤。
对Array3数据进行高斯滤波包括以下步骤,
取Array3中第五个点Array3[5]附近10个点放入数组Update10中做一次高斯加权,加权公式为:h=exp(-((-5:5)).^2/(2*2^2)); 其中,h为10个权值系数res为每次进入Update10的10个数据与权值卷积,即点Array3[5]高斯滤波后的值;
每次更新下一点,取Array3中第六个点Array3[6]附近10个点放入数组Update10,并按上述步骤计算滤波后的值;依次得到Array3所有点加权滤波后的数据,进入计算突变点精确位置步骤。
本实施例这样操作,通过加入合适的降噪算法,使得精确查找突变点算法能够不用考虑低信噪比情况从而进一步缩小检测区间,解决了特殊场景信号突变点查找精度低的问题,且正常场景不会用到降噪,算法复杂度不会增加。
在一实施例中,14个周期故障数据包括128个点,记每个周期点数为T。
其中,本方法中涉及到相关的硬件设备为:数据采集模块、数据汇总模块及分析模块等。
本发明还公开一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行如上述方法的步骤。
再一方面,本发明还公开一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行如上方法的步骤。
在本申请提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一基于时序特征迁移的移动源排放预测方法。
可理解的是,本发明实施例提供的系统与本发明实施例提供的方法相对应,相关内容的解释、举例和有益效果可以参考上述方法中的相应部分。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信,
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述基于时序特征迁移的移动源排放预测方法。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(英文:PeripheralComponent Interconnect,简称:PCI)总线或扩展工业标准结构(英文:Extended IndustryStandard Architecture,简称:EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM),也可以包括非易失性存储器(英文:Non-Volatile Memory,简称:NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(英文:Central ProcessingUnit,简称:CPU)、网络处理器(英文:Network Processor,简称:NP)等;还可以是数字信号处理器(英文:Digital Signal Processing,简称:DSP)、专用集成电路(英文:ApplicationSpecific Integrated Circuit,简称:ASIC)、现场可编程门阵列(英文:Field-Programmable Gate Array,简称:FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,其特征在于,包括:
将小电流接地系统中14个周期的故障数据送入算法;
计算每个周期数据的基波有效值,并判断突变点是否在该周期内;
计算突变点所在周期的门限,并判断找到突变点精确位置。
2.如权利要求1所述的小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,其特征在于:所述计算突变点位于哪个周期里面的步骤如下,
依次对每个周期数据x做DFT计算基波有效值,DFT公式为 并记最大值为FRmax;
依次检查14个有效值,第一个大于0.1*FRmax即为突变点所在周期,并将该周期数据以及其前一后一周期共三个周期数据放入Array3,突变点所在周期后一周期数据放入Array。
3.如权利要求1所述的小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,其特征在于:所述计算突变点精确位置的步骤如下,
取Array3中第四个点Array3[4]附近8个点放入数组Update8,分别计算Update8中前四个点、后四个点的均方根值为 并计算门限/>
若thAft>1.4*thBef且th>1.5,则该点(Array3[4])就是突变点,查找结束;
若不满足上述判断条件,则更新Update8,将下一个点附近8个点放入数组Update8,重复上述步骤的计算和判断;
重复上述步骤直到满足条件,即可找到突变点。
4.如权利要求2所述的小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,其特征在于:还包括以下步骤,
计算判断Array3中数据是否为小信噪比信号,若是,则进入计算突变点精确位置步骤;若不是,则进入下述步骤;
对Array3数据进行高斯滤波。
5.如权利要求4所述的小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,其特征在于:计算判断Array3中数据是否为小信噪比信号包括以下步骤,
对Array数组做差分得新数组diffArray,依次检测前后两点乘积是否异号diffArray[i]*diffArray[i+1]<0,若异号计数器cunt加一;若cunt>T/4则进入对Array3数据进行高斯滤波步骤,否则进入计算突变点精确位置步骤。
6.如权利要求4所述的小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,其特征在于:所述对Array3数据进行高斯滤波包括以下步骤,
取Array3中第五个点Array3[5]附近10个点放入数组Update10中做一次高斯加权,加权公式为:h=exp(-((-5:5)).^2/(2*2^2)); 其中,h为10个权值系数res为每次进入Update10的10个数据与权值卷积,即点Array3[5]高斯滤波后的值;
每次更新下一点,取Array3中第六个点Array3[6]附近10个点放入数组Update10,并按上述步骤计算滤波后的值;依次得到Array3所有点加权滤波后的数据,进入计算突变点精确位置步骤。
7.如权利要求1所述的小电流接地系统故障暂态起始点查找方法,其特征在于:14个周期故障数据包括128个点,记每个周期点数为T。
8.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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