[发明专利]一种在线检测互感器计量异常状态的方法和系统

权利要求书

1.一种在线检测互感器计量异常状态的方法，其特征在于，所述方法包括：

对高压输电线路节点三相互感器历史检定结果的数据进行处理，确定二次电压或电流的有效值，作为样本集X⁰；

基于预先设置的置信度和CPV期待值，对二次电压或电流有效值样本集X⁰进行主元分析，确定所述高压输电线路节点三相互感器二次电压或电流的主元子空间、残差子空间、主元个数和Q统计量控制阈值；

对实时采集的若干组高压输电线路节点三相互感器检定数据进行处理，确定其二次电压或者电流的有效值，并基于确定的主元个数在所述残差子空间中计算每组测量数据的Q统计量，当存在两组以上连续的测量数据的Q统计量的结果大于Q统计量控制阈值时，确定所述三相互感器计量异常；

对于确定计量状态异常的三相互感器，在主元子空间中计算三相互感器中每一相输出的二次电压或电流的有效值对Q统计量的贡献率，并根据所述贡献率的大小确定所述互感器计量状态异常的相。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对高压输电线路节点三相互感器历史检定结果的数据进行处理，确定二次电压或电流的有效值是指根据高压输电线路节点三相电压互感器的一次电压、比差和角差确定二次电压有效值，或者根据高压输电线路节点三相电流互感器的一次电压、比差和角差确定二次电流有效值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先设置的置信度和CPV期待值，对二次电压或电流有效值样本集X⁰进行主元分析，确定所述高压输电线路节点三相互感器二次电压或电流的主元子空间、残差子空间、主元个数和Q统计量控制阈值包括：

令样本集X⁰∈Φ^n×m，其中n为样本的个数，m为过程变量的个数，对所述样本集X⁰的样本数据进行归一化处理，得到归一化后的矩阵X：

X＝(X⁰-1_nb^T)Σ^-1

式中，1_n＝[1,1,...,1]^T∈Φ^n×1，b＝(X⁰)^T1_n/n为样本数据的均值，所述为m个过程变量分别对应的总体方差；

对矩阵X进行主元分解，其计算公式为：

式中，为矩阵X在主元子空间上的投影，为矩阵X在残差子空间上的投影,T为主元得分矩阵，P为载荷矩阵，T_e为残差得分矩阵，P_e为残差载荷矩阵；

对X的协方差矩阵R进行特征值分解，得到载荷矩阵P和P_e，[PP_e]如下式所示：

R＝X^TX/(n-1)＝[PP_e]∧[PP_e]^T

式中，∧＝diag(λ₁,λ₂,...,λ_m)，λ₁,λ₂,...,λ_m为协方差矩阵R的m个特征值，且λ₁≥λ₂≥...≥λ_m，[PP_e]为对应的特征向量的载荷向量；

基于预先设置的CPV期望值，计算表征数据矩阵X的信息的主元个数p，其计算公式为：

式中，λ_j为协方差矩阵R的特征值；

基于预先设置的置信度，计算在所述置信度下的Q统计量控制阈值，其计算公式为：

式中，Q_c是在预先设置的置信度时的Q统计量控制阈值，C_a为在预先设置的置信度下正态分布的临界值，所述为协方差矩阵R的特征值λ_j的i次方。