【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电流互感器测量状态评估领域，尤其涉及一种基基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估方法、系统及介质。
技术介绍
1、随着电力系统的不断发展，配网计量用电流互感器在电力系统中起着至关重要的作用。电流互感器是一种用于测量电流的装置，其准确性和可靠性对电力系统的运行和安全具有重要意义。然而，随着时间的推移和环境的影响，电流互感器的测量状态可能会发生偏差，影响电力系统的运行和计量准确性。因此，对配网计量用电流互感器的测量状态进行检定具有重要意义。
2、通过对电流互感器测量状态的检定，可以及时发现和纠正电流互感器可能存在的偏差和故障，确保其测量结果的准确性和可靠性，从而提高电力系统的运行效率和安全性；有助于延长电流互感器的使用寿命，降低维护成本，提高设备的可靠性和稳定性；有助于推动电力系统智能化和自动化发展，提升电力系统的管理水平和服务质量。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估方法、系统及介质，可更有效的实现电流互感器测量状态的实时评估，从而减少因电流互感器故障而导致的电力系统事故，降低了检定成本和维护成本。
2、为实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，包括以下具体步骤：
3、s100：根据比差、角差、线路中电流互感器的额定变比推导出线路一次侧电流与互感器二次电流之间的关系；基于基尔霍夫电流定律建立母线与对应支线电流互
4、s200：构建回归系数数据集，并标注上正常/异常标签；
5、s300：构建改进的knn算法，并利用上述的数据集训练，求得最优的k值和阈值；
6、s400：计算待诊断线路的回归系数，利用训练好的knn算法识别异常点，并设计线路异常判别机制，定位异常互感器。
7、所述基于基尔霍夫电流定律建立母线与对应支线电流互感器二次侧测量电流之间的多元线性回归方程；求解线性回归方程中的系数具体为，
8、用电流互感器的二次侧电流表示一次侧电流：
9、
10、式(1)中i(1)、i(2)分别是电流互感器的一、二次侧电流，k、k分别是电流互感器的额定变比、比差；
11、用电流互感器的一次侧电流表示基尔霍夫定律：
12、
13、式(2)中n为支线数量，为母线一次侧电流，为各支线一次侧电流,
14、用电流互感器的二次侧电流表示基尔霍夫定律：
15、
16、式(3)中ks、ks、分别代表母线电流互感器的额定变比、比差、二次侧电流；ki、ki、分别代表各支线电流互感器的额定变比、比差、二次侧电流；
17、构建多元线性回归方程，求解回归系数
18、
19、式(4)中b为回归值与实际值的差，
20、
21、令则式(5)变为:
22、
23、式(5)中k1,...,kn,ks额定变比数据是固定的，β0是式(6)的偏置项，β0的值受母线的比差ks直接影响，βi(i＝1,...,n)的取值受第i条支线的变比ki和母线的比差ks直接影响。
24、所述构建回归系数数据集，并标注上正常/异常标签具体为，
25、设一段时间内，计算得到的第i条支线的回归系数为其标签数据为其中t为采集时长，若标签为正常，则若标签为正常，则
26、构建改进的knn算法，并利用上述的数据集训练，求得最优的k值和阈值具体为，构建如下公式：
27、θ＝μ+λσ (7)
28、式(7)中θ表示阈值，μ、σ分别表示βi的均值、标准差，λ是待学习参数，
29、接着构建如下的损失函数：
30、
31、式(8)中是经过阈值θ区分出来的第h个异常数据，代表了异常样本群体与球心之间的距离之和；
32、假设回归系数经过knn模型之后的分类标签为则有：
33、
34、若的真实标签和分类标签一致，表明模型预测正确，记为0；若真实标签和分类标签不一致，表明模型预测错误，记为1，
35、
36、表明了knn模型的分类错误率，那么最小化使分类的错误数量最低，即可使模型的准确率最高；
37、假设βi经knn模型识别后的正常样本群体是异常样本群体是用分别代表的标准差，则有：
38、
39、l4表明了正常样本群体、异常样本群体之间的离散程度之和，最小化l4，确保同类样本数据之间的差异最小，
40、结合上述两点，设置如下的损失函数来寻找最优的k值：
41、
42、式(12)在确保模型准确性的同时使同类样本之间的差异最小，式中越小越好，-l4越大越好，因此l5的值越小越好，最小化l5，即可找到最优的k值，最优的k值确定，与之相应的最优阈值也已经存在，此时改进knn算法已经训练完成。
43、构建损失函数l1前，设k值和阈值固定之后，区分开的正常样本群体是异常样本群体是h是异常样本个数，针对利用支持向量数据描述算法建立一个最小的包含所有的超球体，记录其球心位置为异常样本与正常样本群体之间的距离用表示。
44、计算待诊断线路的回归系数，利用训练好的knn算法识别异常点，并设计线路异常判别机制，定位异常互感器具体为，
45、采集一段时长的配网二次电流数据，设数据量为d，计算出各支线上的回归系数，取第i条支线上的回归系数，输入到训练好的knn算法中，识别出回归系数中的异常点，
46、判定互感器正常；
47、判定互感器异常；
48、判断时长d内是否有大于等于个连续异常点，若有，则判定互感器异常；若无，则判定互感器正常。
49、第二方面，本申请实施例提供一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估系统，
50、系数求解模块，用以根据比差、角差、线路中电流互感器的额定变比推导出线路一次侧电流与互感器二次电流之间的关系；基于基尔霍夫电流定律建立母线与对应支线电流互感器二次侧测量电流之间的多元线性回归方程；求解线性回归方程中的系数；
51、数据集构建模块，用以构建回归系数数据集，并标注上正常/异常标签；
52、k值和阈值求解模块，用以构建改进的knn算法，并利用上述的数据集训练，求得最优的k值和阈值；
53、异常定位模块，用以计算待诊断线路的回归系数，利用训练好的knn算法识别异常点，并设计线路异常判别机制，定位异常互感器。
54、第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，所述基于基尔霍夫电流定律建立母线与对应支线电流互感器二次侧测量电流之间的多元线性回归方程；求解线性回归方程中的系数具体为，
3.根据权利要求1所述的一种基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，所述构建回归系数数据集，并标注上正常/异常标签具体为，
4.根据权利要求1所述的一种基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，构建改进的KNN算法，并利用上述的数据集训练，求得最优的K值和阈值具体为，构建如下公式：
5.根据权利要求4所述的一种基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，构建损失函数L1前，设K值和阈值固定之后，区分开的正常样本群体是异常样本群体是H是异常样本个数，针对利用支持向量数据描述算法建立一个最小的包含所有的超球体，记录其球心位置为异常样本与正常样本群体之间的距离用
6.根据权利要求1所述的一种基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，计算待诊断线路的回归系数，利用训练好的KNN算法识别异常点，并设计线路异常判别机制，定位异常互感器具体为，
7.一种基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估系统，其特征在于，
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，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1-6任一项所述的基于改进KNN的配网计量用电流互感器测量状态评估方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，所述基于基尔霍夫电流定律建立母线与对应支线电流互感器二次侧测量电流之间的多元线性回归方程；求解线性回归方程中的系数具体为，
3.根据权利要求1所述的一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，所述构建回归系数数据集，并标注上正常/异常标签具体为，
4.根据权利要求1所述的一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评估方法，其特征在于，构建改进的knn算法，并利用上述的数据集训练，求得最优的k值和阈值具体为，构建如下公式：
5.根据权利要求4所述的一种基于改进knn的配网计量用电流互感器测量状态评...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢慧勤，刘彤，曾秀娟，张琦琳，毕力，王大江，柳婷婷，宋若昕，彭伊伊，肖继红，吴蔚，赵杰，全妤，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司武汉供电公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。