一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及供電或配電系統領域，具體涉及一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法及系統，包括：采集獲得斷路器的電流數據序列，并對采集的電流數據序列進行去噪處理；根據電流數據序列中極大值點的幅值之間的關系得到參考數據區間；根據參考數據區間中數據點的幅值變化情況得到參考數據區間內數據點的自回歸系數和參考數據區間的隨機擾動系數；根據自回歸系數和隨機擾動系數預測下一時刻的電流預測值并進行修正；根據下一時刻的電流預測修正值與下一時刻的電流實際值的差異程度，判斷一二次融合柱上斷路器監測電流是否出現異常。本發明專利技術此方法能夠根據電流數據序列的變化來準確的檢測當前時刻電流是否出現異常，使得對斷路器的監測更加的準確。斷路器的監測更加的準確。斷路器的監測更加的準確。

【技術實現步驟摘要】
一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法及系統


[0001]本專利技術涉及供電或配電系統領域，具體涉及一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法及系統。

技術介紹

[0002]一二次融合柱上斷路器是一種用于電力系統中的設備，用于保護和控制電力分配網絡中的電路。它通常安裝在配電柱上（也稱為開關柜或配電室），用于實現對電路的開關操作、過載保護和短路保護等功能。一二次融合指的是該斷路器同時具備一次和二次保護功能。一次保護主要用于保護電力系統的主干線路或主要供電設備，例如變壓器、發電機等，它能夠監測電流、電壓和頻率等參數，并在超出預設范圍時觸發斷路器進行保護動作。二次保護則用于保護電力系統中的終端設備、電纜線路和用戶側負荷等，它通常通過額外的保護裝置和傳感器來實現對這些設備的監測和保護，二次保護可以包括過載保護、短路保護、接地保護等功能，以保證電力系統的正常運行和設備的安全。因此通過數據管理系統，可以實現對柱上斷路器的實時監測和控制，這包括對斷路器的狀態進行監測，檢測異常情況并報警，以及遠程控制斷路器的開關操作。因此通過監測斷路器上的電流、電壓等數據，來對斷路器的狀態進行監測。
[0003]在現有技術中，通常對電流、電壓等數據進行異常監測時，主要是根據數據的變化來判斷其是否超過閾值，若超出閾值則判斷為異常數據點。但是在根據閾值判斷時，電流數據可能具有不同的分布特征，在不同時間段或不同工作狀態下可能具有不同的方差和偏度，簡單的閾值方法無法考慮到這些特征，可能無法準確捕捉到所有異常情況。

技術實現思路

[0004]本專利技術提供一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法及系統，以解決現有的簡單閾值方法可能無法準確捕捉到所有電流異常情況的問題。
[0005]本專利技術的一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法及系統，采用如下技術方案：本專利技術一個實施例提供了一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法，該方法包括以下步驟：獲取斷路器的電流數據序列，對獲得的電流數據序列進行去噪處理，得到去噪后的電流數據序列，所述電流數據序列包括若干數據點的幅值；根據去噪后的電流數據序列中極大值點的幅值變化與分布，得到參考極大值點；將相鄰兩個參考極大值點之間的區間記作一個數據區間；根據數據區間內所有數據點的平均幅值和最大幅值，結合數據區間內數據點的數量，得到參考數據區間；根據參考數據區間內的數據點幅值變化情況得到參考數據區間內每個數據點的自回歸系數；
根據參考數據區間內數據點的自回歸系數以及參考數據區間內數據點和數據區間內數據點的幅值差異，計算得到參考數據區間的隨機擾動系數；根據參考數據區間內數據點的自回歸系數和參考數據區間的隨機擾動系數構建ARIMA模型，得到了每個數據點的電流預測值；將電流數據序列最后一個數據點記為第k個數據點；根據第個數據點的電流預測值以及第k個數據點之前的n個數據點的電流預測值與幅值的差異，得到了第個數據點的電流預測修正值，n表示預設的數量；根據第個數據點的電流預測修正值與第個數據點的幅值的差異程度判斷電流是否異常。
[0006]進一步地，所述根據去噪后的電流數據序列中極大值點的幅值變化與分布，得到參考極大值點，包括的具體步驟為：計算電流數據序列的極大值點與最大的極大值點的幅值差異，得到極大值點的變化程度，根據變化程度、極大值點之間的歐氏距離計算極大值點作為參考極大值點的可能程度，簡記為極大值點的可能程度，將可能程度大于第一預設閾值的極大值點作為參考極大值點。
[0007]進一步地，所述根據數據區間內所有數據點的平均幅值和最大幅值，結合數據區間內數據點的數量，得到參考數據區間，包括的具體步驟為：計算數據區間內所有數據點的平均幅值與最大幅值的比值，得到數據區間數據點的幅值變化情況，再將幅值變化情況與數據區間內數據點的數量相乘后再歸一化，得到數據區間作為參考數據區間的可能程度，簡記為數據區間的可能程度，選擇可能程度最大的數據區間作為參考數據區間。
[0008]進一步地，所述參考數據區間內每個數據點的自回歸系數的獲取步驟包括：計算參考數據區間內每個數據點幅值與參考數據區間內最大幅值的比值得到每個數據點的變化程度；計算參考數據區間中每個數據點鄰域范圍內數據點的平均斜率，記為參考數據區間中每個數據點的突變程度；計算參考數據區間中每個數據點鄰域范圍內數據點幅值的方差，記為參考數據區間中每個數據點的波動程度；根據每個數據點的變化程度、突變程度和波動程度計算得到參考數據區間中每個數據點的自回歸系數。
[0009]進一步地，所述根據參考數據區間內數據點的自回歸系數以及參考數據區間內數據點和數據區間內數據點的幅值差異，計算得到參考數據區間的隨機擾動系數，包括的具體步驟為：計算參考數據區間內數據點幅值的均值以及數據區間內數據點幅值的均值之差的絕對值，記作第一絕對值；計算參考數據區間內數據點幅值的方差以及數據區間內數據點幅值的方差之差的絕對值，記作第二絕對值；將第一絕對值與第二絕對值的乘積記作數據區間與參考數據區間的差異程度；計算所有數據區間與參考數據區間的差異程度的平均值，將平均值與參考數據區間內數據點自回歸系數均值的比值記作參考數據區間的隨機擾動系數。
[0010]進一步地，所述第個數據點的電流預測修正值的獲取步驟包括：
式中，表示電流數據序列中第k+1個數據點，表示第個數據點的電流預測修正值，表示第個數據點的電流預測值，表示第個數據點的電流預測值，表示第個數據點的幅值，也表示第個數據點的電流實際值，表示電流數據序列中第個數據點之前的n個數據點，norm()表示線性歸一化函數。
[0011]進一步地，所述根據第個數據點的電流預測修正值與第個數據點的幅值的差異程度判斷電流是否異常，包括的具體步驟為：將k+1個數據點的電流預測修正值與k+1個數據點的電流幅值做差并取絕對值，記作第三絕對值，將第三絕對值與一二次融合柱的額定電流的比值記作第k+1個數據點的電流預測修正值與第k+1個數據點幅值的差異程度；當差異程度大于第二預設值時，表明一二次融合柱上斷路器監測電流出現了異常。
[0012]進一步地，所述根據變化程度、極大值點之間的歐氏距離計算極大值點作為參考極大值點的可能程度，包括的具體步驟為：對于電流數據序列中的每一個極大值點，式中，表示電流數據序列中的第個極大值點作為參考極大值點的可能程度，表示第個極大值點與第個極大值點之間區間內數據點的數量，表示整個電流數據序列中的最大幅值，表示電流數據序列中第個極大值點的幅值，表示電流數據序列中第個極大值點與第個極大值點之間的歐氏距離，表示電流數據序列中第個極大值點與整個電流數據序列中幅值最大的極大值點之間的歐氏距離，表示電流數據序列中第j個極大值點與最大極大值點的幅值差異，記為極大值點的變化程度，表示線性歸一化函數，表示求最大值函數。
[0013]進一步地，所述根據每個數據點的變化程度、突變程度和波動程度計算得到參考數據區間中每個數據點的自回歸系數，包括的具體步驟為：對于參考數據區間中每一個數據點，式中，表示在參考數據區間中第個數據點的自回歸系數，表示在參本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：獲取斷路器的電流數據序列，對獲得的電流數據序列進行去噪處理，得到了去噪后的電流數據序列，所述電流數據序列包括若干數據點的幅值；根據去噪后的電流數據序列中極大值點的幅值變化與分布，得到參考極大值點；將相鄰兩個參考極大值點之間的區間記作一個數據區間；根據數據區間內所有數據點的平均幅值和最大幅值，結合數據區間內數據點的數量，得到參考數據區間；根據參考數據區間內的數據點幅值變化情況得到參考數據區間內每個數據點的自回歸系數；根據參考數據區間內數據點的自回歸系數以及參考數據區間內數據點和數據區間內數據點的幅值差異，計算得到參考數據區間的隨機擾動系數；根據參考數據區間內數據點的自回歸系數和參考數據區間的隨機擾動系數構建ARIMA模型，得到了每個數據點的電流預測值；將電流數據序列最后一個數據點記為第k個數據點，表示電流數據序列中第k+1個數據點；根據第個數據點的電流預測值以及第k個數據點之前的n個數據點的電流預測值與幅值的差異，得到了第個數據點的電流預測修正值，n表示預設的數量；根據第個數據點的電流預測修正值與第個數據點的幅值的差異程度判斷電流是否異常。2.根據權利要求1所述一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法，其特征在于，所述根據去噪后的電流數據序列中極大值點的幅值變化與分布，得到參考極大值點，包括的具體步驟為：計算電流數據序列的極大值點與最大的極大值點的幅值差異，得到極大值點的變化程度，根據變化程度、極大值點之間的歐氏距離計算極大值點作為參考極大值點的可能程度，簡記為極大值點的可能程度，將可能程度大于第一預設閾值的極大值點作為參考極大值點。3.根據權利要求1所述一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法，其特征在于，所述根據數據區間內所有數據點的平均幅值和最大幅值，結合數據區間內數據點的數量，得到參考數據區間，包括的具體步驟為：計算數據區間內所有數據點的平均幅值與最大幅值的比值，得到數據區間數據點的幅值變化情況，再將幅值變化情況與數據區間內數據點的數量相乘后再歸一化，得到數據區間作為參考數據區間的可能程度，簡記為數據區間的可能程度，選擇可能程度最大的數據區間作為參考數據區間。4.根據權利要求1所述一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法，其特征在于，所述參考數據區間內每個數據點的自回歸系數的獲取步驟包括：計算參考數據區間內每個數據點幅值與參考數據區間內最大幅值的比值得到每個數據點的變化程度；計算參考數據區間中每個數據點鄰域范圍內數據點的平均斜率，記為參考數據區間中每個數據點的突變程度；計算參考數據區間中每個數據點鄰域范圍內數據點
幅值的方差，記為參考數據區間中每個數據點的波動程度；根據每個數據點的變化程度、突變程度和波動程度計算得到參考數據區間中每個數據點的自回歸系數。5.根據權利要求1所述一種一二次融合柱上斷路器實時數據管理方法，其特征在于，所述根據參考數據區間內數據點的自回歸系數以及參考數據區間內數據點和數據區間內數據點的幅值差異，計算得到參考數據區間的隨機擾動系數，包括的具體步驟為：計算參考數據區間內數據點幅值的均值以及數據區間內數據點幅值的均值之差的絕對值，記...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭沙，胡維，羅居衛，
申請(專利權)人：浙江赫斯電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：