【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于继电保护，具体为一种基于多源数据流的继电保护控制方法及相关设备。
技术介绍
1、随着电力系统的不断发展和智能化进程的推进，对继电保护控制系统的要求也日益提高。现代电力系统中，多元数据流的同步分析成为实现高效、准确继电保护的关键，在传统的继电保护系统中，往往只关注单一类型的数据，如电流、电压等电气量数据。然而，随着电力系统的复杂性增加，仅依靠电气量数据已经难以满足对系统故障的全面、准确判断。开关状态等离散数据同样蕴含着丰富的系统运行信息，例如开关的开合状态可以直接反映设备的运行状态和故障位置；
2、同时，电力系统环境错综复杂，不同类型的数据具有不同的特征和单位。电气量数据通常是连续的时间序列数据，其变化规律对于分析系统的动态运行状态至关重要。而开关状态等数字量数据则是离散的状态信号，其瞬间变化可能预示着系统的重大事件。
3、在现有技术中，由于电力系统环境错综复杂，不同类型的数据具有不同的特征和单位，比如，电流、电压等电气量数据通常是连续的时间序列数据，而开关状态等数字量数据则是离散的状态信号，同时处理这种差异性大的电力数据形式导致开发周期延长，且难以保证后续决策的稳定性和可靠性，所以，在此提出了一种基于多源数据流的继电保护控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于多源数据流的继电保护控制方法及相关设备，解决了同时处理差异性大的电力数据形式导致开发周期长和不稳定的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：>
3、一种基于多源数据流的继电保护控制方法，包括：
4、采集电气量数据和开关状态数据；
5、对电气量数据和开关状态数据进行预处理，并基于预处理后的电气量数据和开关状态数据构建混合传输网络；
6、从混合传输网络中提取电气量和开关状态数据特征向量，将电气量和开关状态数据特征向量融合为综合特征向量；
7、基于构建好的支持向量机模型，将综合特征向量作为改进支持向量机模型的输入，输出数据的故障行为模式；
8、判断故障行为模式是否符合预先设定的故障行为模式，判定电力系统是否出现故障。
9、优选地，采集电气量数据和开关状态数据的过程为：
10、所述电气量数据包括电流和电压数据；
11、基于传感器采集电流数据，利用分压电阻网络采集电压数据，采样频率设置为，其中，，为被测信号最高频率，获得连续的电气量时间序列数据，其中，表示电气量类型，表示时间；
12、所述开关状态数据采用光电耦合器结合数字输入电路，每次状态变化产生一个脉冲信号，记录其状态改变的时间点以及状态值，获得开关状态数据。
13、优选地，混合传输网络的构建过程为：
14、基于预处理后的电气量数据，利用时间序列分析算法分析其周期性和趋势性变化，预测不同时间段的流量大小，基于开关状态数据，根据设备操作频率和历史状态变化次数，预估其流量需求，基于预测结果进行网络带宽资源的分配，根据实时性的要求，将电气量数据和关键开关状态数据传输分配到干扰小于设定阈值的频段或信道上，获得一个混合传输网络。
15、优选地，对电气量数据和开关状态数据进行预处理操作的步骤为：
16、采用加权移动平均滤波器对电气量数据进行平滑处理，处理的具体公式为：；
17、其中是滤波后的值，是移动平均的窗口大小，表示时间序列中的离散时间点序号；
18、对开关状态数据采用抖动处理，设置时间阈值，当相邻两次状态变化时间间隔小于阈值时，认为是误触发，保持原状态值。
19、优选地，改进支持向量机模型的构建步骤为：
20、对基础支持向量机的核函数参数和惩罚因子进行优化，
21、定义解空间和搜索空间，从解空间中获取粒子位置向量和粒子速度向量，粒子的初始位置和初始速度在搜索空间内随机生成；
22、定义粒子自身历史最优位置和群体历史最优位置更新粒子位置向量和粒子速度向量；
23、粒子根据新的速度更新位置向量；
24、其中，表示第次迭代的粒子位置向量；
25、每个粒子将自己当前的适应度值与其历史最优适应度值进行比较，如果当前适应度值更优，则更新自身历史最优位置，同时，在整个粒子群中比较所有粒子的历史最优适应度值，找到群体历史最优位置；
26、设置一个迭代终止阈值，达到迭代终止阈值后停止迭代，输出群体历史最优位置对应的参数组合，即核函数参数和惩罚因子，作为支持向量机模型的优化参数，使用优化后的参数重新训练支持向量机模型，获得改进支持向量机模型。
27、优选地，粒子速度向量的更新过程为：
28、
29、其中，为迭代次数，表示，惯性权重，控制着粒子对当前速度的继承程度，和为学习因子，分别调节粒子向自身历史最优位置和群体历史最优位置靠近的步长，和是两个随机数。
30、优选地，所述故障行为模式的获取步骤为：
31、提取综合特征向量并输入到训练好的改进支持向量机模型中，改进支持向量机模型通过内部优化后核函数和惩罚因子，判断综合特征向量样本属于哪种故障行为模式，并输出相应的结果，输出结果包括正常运行、短路故障和设备过载。
32、一种基于多源数据流的继电保护控制系统，包括：
33、数据采集模块：用于采集电气量数据和开关状态数据；
34、数据传输处理模块：用于对电气量数据和开关状态数据进行预处理，并基于预处理后的电气量数据和开关状态数据构建混合传输网络；
35、优化融合模块：用于从混合传输网络中提取电气量和开关状态数据特征向量，将电气量和开关状态数据特征向量融合为综合特征向量；
36、模式获取模块：用于基于构建好的支持向量机模型，将综合特征向量作为改进支持向量机模型的输入，输出数据的故障行为模式；
37、异常诊断模块：用于判断故障行为模式是否符合预先设定的故障行为模式，判定电力系统是否出现故障。
38、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种基于多源数据流的继电保护控制方法的步骤。
39、一种计算机可读存储介质，所述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实现所述一种基于多源数据流的继电保护控制方法的步骤。
40、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出了一种基于多源数据流的继电保护控制方法，分别采集电气量数据和开关状态数据，能够涵盖电力系统运行的多个关键方面，并通过数据传输处理模块对不同类型的数据进行预处理操作，提升了数据质量，同时，构建的混合传输网络，根据数据特点进行分流传输，保障了数据在传输过程中的可靠性，通过优化融合模块提取电气量和开关状态数据特征向量，并融合为综合特征向量，综合特征向量能够让模型更准确地判断故障本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，所述采集电气量数据和开关状态数据的过程为：
3.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，所述混合传输网络的构建过程为：
4.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，对电气量数据和开关状态数据进行预处理操作的步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，改进支持向量机模型的构建步骤为：
6.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，粒子速度向量的更新过程为：
7.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，所述故障行为模式的获取步骤为：
8.一种基于多源数据流的继电保护控制系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种基于多源数据流的继电保护控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，所述采集电气量数据和开关状态数据的过程为：
3.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，所述混合传输网络的构建过程为：
4.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，对电气量数据和开关状态数据进行预处理操作的步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征在于，改进支持向量机模型的构建步骤为：
6.根据权利要求1所述的一种基于多源数据流的继电保护控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔浩杰，刘盼锋，郭巍，王靖程，王晓宁，秦海停，孙林，陈海熬，熊金忠，王贵平，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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