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专利号: 2017108668077
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多维信息的电网故障区域定位方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)首先将n个测量点的多维特征量表示成矩阵的形式,如下:

其中,n代表样本个数,s代表故障特征量维数;则xsn代表第n个样本的第s维度特征量所对应的数值;

(2)对初始数据进行归一化处理,归一化的多维故障特征量矩阵X′为:(3)给出优化聚类分析的分类数c,设置迭代停止目标阈值ε,给出初始聚类中心P(t),设定迭代初始值t=0;

(4)基于优化聚类信息融合故障特征量的模糊隶属度μik(t)的迭代公式;

上式中,i表示c=4中4类分类数其中的某一类,t表示迭代次数,k表示样本数n中的第k个,m表示加权指数,j为一个叠加量参数,表示上式分母是从j=1一直叠加到j=c,c表示优化聚类分析的分类数;

(5)根据以下的聚类中心Pi(t+1)的迭代公式进行迭代:

(6)聚类中心满足迭代停止目标阈值后,即||p(t)-p(t+1)||<ε,其中,ε表示迭代停止目标阈值,算法停止并输出最优隶属度矩阵U和聚类中心矩阵P,否则令t=t+1,转向步骤(4);

(7)基于输出的最优隶属度矩阵U对样本进行分类,

在U的第k列中,如果 则将Xk′归为第i类,即将Xk′归为隶属度最大的一类中,最终将样本数据分成c类,其中,c表示聚类优化分析的分类数;

(8)基于多维故障特征量固有特性的类别判据:

将构建的多维算法空间通过聚类分析算法计算,将对数据进行分类,得到时域矩阵T与能量域矩阵E,对T矩阵和E矩阵进行排序得到:T′=[Trank1 Trank2 … Trankc]T,E′=[Erank1 Erank2 … Erankc]T上式中,Trank1与Erank1分别表示T=[T1 T2 … Tc]T,E=[E1 E2 … Ec]T中元素T1,T2,…T TTc与E1,E2…Ec中最小的,Trank2与Erank2分别表示T=[T1 T2 … Tc] ,E=[E1 E2 … Ec]中元素T1,T2,…Tc与E1,E2,…Ec中第二小的,以此类推;1,2,…c表示聚类优化分析的分类数;

综合T′和E′结果得到分类测量点的具体归属,其中,同时满足T′中的最大值和E′中的最小值条件的分类样本归为故障区域;仅满足T′中的最大值或E′中的最小值条件的分类样本归为故障边界区域;不满足T′中的最大值、E′中的最小值、E′中的最大值和T′中的最小值条件的分类样本归为故障过渡区域;同时满足E′中的最大值和T′中的最小值条件的分类样本归为非故障区域。

2.根据权利要求1所述的基于多维信息的电网故障区域定位方法,其特征在于:所述聚类优化分析的分类数c=4,分别为故障区域,故障边界区域,故障过渡区域和非故障区域。

3.根据权利要求1所述的基于多维信息的电网故障区域定位方法,其特征在于:所述迭代停止目标阈值ε=10-5。

4.根据权利要求1所述的基于多维信息的电网故障区域定位方法,其特征在于:所述步骤(7)中,同时满足T′中的最大值和E′中的最小值条件的分类样本归为故障区域;仅满足T′中的最大值或E′中的最小值条件的分类样本归为故障边界区域;不满足T′中的最大值、E′中的最小值、E′中的最大值和T′中的最小值条件的分类样本归为故障过渡区域;同时满足E′中的最大值和T′中的最小值条件的分类样本归为非故障区域。