[发明专利]基于BP神经网络的高压电容在线监测方法和装置

权利要求书

1.一种基于BP神经网络的高压电容器在线监测方法，其特征在于，所述方法包括：

确定高压直流输电系统的母线电压的电压波动范围；

基于所述电压波动范围，确定各指定位置处H桥高压电容器发生元件击穿时的对称故障数据和不对称故障数据，构建训练数据集；所述对称故障数据包括H桥高压电容器中对称位置处相同数量的电容器单元同时发生击穿时的电压/电流工频幅值和相位；所述不对称故障数据包括H桥高压电容器中任意位置处电容器单元发生击穿时的电压/电流工频幅值和相位；

根据所述训练数据集对构建的BP神经网络进行训练，直到满足预设训练条件时，得到训练好的BP神经网络；所述BP神经网络用于定位电容器发生故障的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压波动范围，确定各指定位置处H桥高压电容器发生元件击穿时的对称故障数据，包括：

基于所述电压波动范围，对所述H桥高压电容器中任意位置处电容器单元进行击穿处理，确定发生击穿的第一位置信息，以及母线电压的电压工频幅值和相位、不平衡电流的电流工频幅值和相位；以及

通过电流互感器确定H桥高压电容器中目标桥臂的电流工频幅值和相位，得到不对称故障数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压波动范围，确定各指定位置处H桥高压电容器发生元件击穿时的不对称故障数据，包括：

基于所述电压波动范围，对所述H桥高压电容器中对称位置处相同数量的电容器单元同时进行击穿处理，确定发生击穿的第二位置信息，以及得到母线电压的电压工频幅值和相位、不平衡电流的电流工频幅值和相位；以及

通过电流互感器确定H桥高压电容器中目标桥臂的电流工频幅值和相位，得到对称故障数据。

4.根据权利要求2或3任意一项所述的方法，其特征在于，所述目标桥臂为所述H桥高压电容器任意低压桥臂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述训练数据集对构建的BP神经网络进行训练，直到满足预设训练条件时，得到训练好的BP神经网络，包括：

根据所述对称故障数据和不对称故障数据的维度确定所述BP神经网络输入层神经元的第一数量；以及

根据电容器发生故障的位置信息的维度确定所述BP神经网络输出层神经元的第二数量，以及所述位置信息的准确性确定所述BP神经网络隐藏层神经元的第三数量；

根据所述第一数量、第二数量和第三数量，确定构建好的BP神经网络；

将所述训练数据集对构建的BP神经网络中进行训练，当所述构建的BP神经网络的损失函数的收敛值在预设值范围内时，得到训练好的BP神经网络。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时采集高压直流输电系统的母线电压，得到所述母线电压的第一电压工频幅值和第一相位；

通过检测传感器采集所述H桥高压电容器的不平衡电流和低压电流，根据所述第一相位分别得到所述不平衡电流的第二电流工频幅值和第二相位，以及所述低压电流的第三电流工频幅值和第三相位；

将所述母线电压的第一电压工频幅值和相位、所述不平衡电流的第二电流工频幅值和第二相位，以及所述低压电流的第三电流工频幅值和第三相位输入至所述训练好的BP神经网络，确定所述H桥高压电容器的故障位置信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测传感器包括不平衡电流互感器和电流互感器；所述通过检测传感器采集不平衡电流和低压电流，根据所述第一相位分别得到所述不平衡电流的第二电流工频幅值和第二相位，以及所述低压电流的第三电流工频幅值和第三相位，包括：

通过所述不平衡电流互感器采集不平衡电流，得到所述不平衡电流的第二电流工频幅值，以及以所述第一相位为参考确定第二相位；

通过电流互感器采集所述H桥高压电容器中低压桥臂的低压电流，得到所述低压电流的第三电流工频幅值，以及以所述第一相位为参考确定第三相位。