买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院;国网浙江省电力有限公司;中国电力科学研究院有限公司;国网冀北电力有限公司计量中心;国网安徽省电力有限公司安庆供电公司;国家电网有限公司

摘要：本发明属于有源配电网短路故障识别技术领域，尤其涉及一种有源配电网短路故障识别方法、装置及存储介质。包括采集仿真过程中的线路三相电流数据，进行初步处理，得到不同种类短路故障的数据样本；对不同种类短路故障数据样本标注，构建有源配电网短路故障数据特征库，并对原始短路故障数据进行预处理；搭建基于改进LSTM的有源配电网短路故障识别网络模型；对搭建的基于改进LSTM的有源配电网短路故障识别网络模型进行训练；对搭建的基于改进LSTM的有源配电网短路故障识别网络模型测试，得到有源配电网短路故障的识别结果。本发明大大节省了人力与物力资源，使短路故障识别准确率和配电网运行的可靠性和安全性得到显著提高。

主权项：1.一种有源配电网短路故障识别方法，其特征是：包括：采集仿真过程中的线路三相电流数据，搭建含自备电源的有源配电网模型，对配电网模型进行联调和仿真初步处理，得到不同种类短路故障的原始数据样本；将采集到的三相电流数据换算成为零序电流数据，得到不同种类短路故障样本，分别对不同种类短路故障数据样本按顺序进行数字标注，构建有源配电网短路故障数据特征库，并对原始短路故障数据进行预处理，将处理完的数据特征库随机划分为短路故障训练集与短路故障测试集；通过构建一维矩阵形式的改进LSTM有源配电网短路故障识别网络模型输入层、网络模型的隐藏层及LSTM网络模型输出层，搭建基于改进LSTM的有源配电网短路故障识别网络模型；利用有源配电网短路故障训练数据集对搭建的基于改进LSTM的有源配电网短路故障识别网络模型进行训练；利用有源配电网短路故障测试集对搭建的基于改进LSTM的有源配电网短路故障识别网络模型测试，得到有源配电网短路故障的识别结果；所述有源配电网短路故障数据特征库包括：短路故障训练集与短路故障测试集；所述基于改进LSTM的有源配电网短路故障识别网络模型，包含输入层、隐藏层以及输出层；输入层大小由数据特征库中特征量决定，隐藏层包含两层卷积层与五层LSTM记忆单元，输出层包含全连接层与Softamx分类器；LSTM记忆单元包括：输入门、遗忘门以及输出门；所述仿真过程，是使用MatlabSimulink搭建含多类型自备电源的有源配电网仿真模型，对不同种类短路故障进行仿真，包括：可编程三相电源模块等效替代上级电网来对本配电网进行供电；变压器模块将上级电网供电电压转化为适用于本配电网的10kV电压；自备电源，自备电源包括光伏、储能、电动汽车充电桩及自备电厂，自备电源加入使得原配电网的潮流分布更加复杂；线路模块采用π型等效电路形式来模拟实际线路；测量模块使用三相电压电流测量模块测量三相故障电流波形；故障模块用来模拟单相短路故障、相间短路故障、两相短路接地故障以及三相短路故障；所述对不同种类短路故障进行仿真，是对所建立的有源配电网仿真模型参数进行设置，设置不同的短路故障点的位置、短路故障相角、接地阻抗以及不同短路故障类型；通过搭建的有源配电网模型中故障模块分别对无故障、三种单相短路故障、三种相间短路故障、三种两相短路接地故障以及一种三相短路故障下的多种情况进行仿真，并对配电网模型参数进行随机设置，每种短路故障分别设置不同的故障点的位置、短路故障相角、接地阻抗，利用测量模块对仿真过程中的三相电流波形信息进行采集；所述采集仿真过程中的线路三相电流数据，搭建含自备电源的有源配电网模型，对配电网模型进行联调和仿真初步处理，得到不同种类短路故障的原始数据样本；将采集到的三相电流数据换算成为零序电流数据，得到不同种类短路故障样本，分别对不同种类短路故障数据样本按顺序进行数字标注，构建有源配电网短路故障数据特征库，并对原始短路故障数据进行预处理，将处理完的数据特征库随机划分为短路故障训练集与短路故障测试集；包括：步骤11.采集仿真过程中的线路三相电流数据；步骤1通过MatlabSimulink工具搭建含自备电源的有源配电网模型；步骤2编写Matlab脚本程序，通过脚本代码对配电网模型各模块的参数进行控制，实现两者之间的联调；步骤3仿真参数设置，依次设置每一类故障，随机设置故障位置、故障相角、接地阻值，保持线路长度不变，来设置故障位置；步骤4启动仿真；步骤5运行0.2秒后停止仿真；步骤6自动将故障三相电流仿真数据保存为CSV文件；步骤7重复步骤5-7产生每类故障所需要的原始单类故障样本；步骤8重复步骤4-8得到所有种类故障的原始样本；步骤12.将采集到的三相电流数据换算成为零序电流数据，即：将原始样本处理为一维数据形式，公式如下：其中，I0k为零序短路电流，IAt、IBt、ICt分别为t时刻线路的原始三相电流数据信息，其中t＝1,2,...,T，T为最大时间采样点；利用傅里叶算法对上述零序电流进行处理，分别提取得到基波下的零序电流以及5次谐波下的零序电流，如下式所示：式中，xt为傅里叶函数，∞为正无穷，n为谐波次数，n＝0,1,2,...∞；an和bn分别为各次谐波的余弦项和正弦项的振幅，t0为所提取数据的起始时间，t为当前时刻,ω1为角频率；根据傅里叶级数原理，分别得到： 其中，N为一个周期的采样点数，xk为一个周期内第k个电流采样值，λ为电流采样误差，表示采样过程中采样值与实际值的偏差，取0.97＜λ＜1.03；n为所提取的零序电流分量，提取基波分量时n＝1，提取五次谐波分量时n＝5,为第k个电流采样值对应各次谐波的余弦项，为第k个电流采样值对应各次谐波的正弦项；对短路故障特征扩展为一维向量形式，如下式所示：f＝[I11,I21,...IN1,I15,I25,...IN5]，其中，f为短路故障样本，IN1代表第N个采样点的零序电流基波数据，IN5代表第N个采样点的零序电流5次谐波数据；步骤13.将所得到的包含零序电流基波与5次谐波分量的短路故障样本，分别将在非故障、三种单相短路故障、三种相间短路故障、三种两相短路接地故障以及一种三相短路故障下的多种数据样本，按顺序进行数字标注，并将所有标记完成的样本放在同一CSV表格文件中构成短路故障数据集；其中，所述三种单相短路故障，包括A、B、C三相分别接地；所述三种相间短路故障，包括AB、AC以及BC三种相间短路；所述三种两相短路接地故障，包括AB_G、AC_G以及BC_G两相短路接地故障；所述一种三相短路故障，包括ABC三相短路；对数据进行预处理，公式如下： 上式中，x′为数据特征库，x为原始数据，N为样本个数值，xi为第i个样本值，μ为样本均值，σ为标准差，β为样本偏差率；步骤14.将处理完成的数据特征库打乱顺序，按照4：1的比例随机划分为短路故障训练集与短路故障测试集。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 国网浙江省电力有限公司 中国电力科学研究院有限公司 国网冀北电力有限公司计量中心 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 国家电网有限公司 一种有源配电网短路故障识别方法、装置及存储介质