[发明专利]一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法

权利要求书

1.一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：采用报告的方式记录实时数据，并且暂时断开电能质量监测装置与电能质量在线监测系统的连接网线，将电能质量监测装置和高精度电能质量测量装置连接至电能质量在线监测系统；

S2：设置高精度电能质量测量装置的IP、互感器变比、数据上传时间间隔和统计记录周期等参数，启动网络精准对时，开展通信规约一致的校验；

S3：设置整点时刻T启动测试，每间隔时间Δt读取并记录电能质量监测装置和高精度电能质量测量装置的实时数据；

S4：设高精度电能质量测量装置的谐波测量数据波形为S1，电能质量监测装置的谐波测量数据波形为S2，采用结构函数法计算波形S1和波形S2的分形维数；

S5：判断电能质量监测装置与高精度电能质量测量装置谐波测量数据的分形维数相对误差是否超出设定的阈值；

S6：若是电能质量监测装置与高精度电能质量测量装置谐波测量数据的分形维数相对误差超出设定的阈值，则判定电能质量监测装置的谐波测量精度不满足检定精度，反之，则判定电能质量监测装置的谐波测量精度满足检定精度。

2.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：所述步骤S4中的结构函数法计算分形维数具体为：

结构函数法将离散信号曲线上的所有点看作具有分形特征的时间序列，离散信号y(i)的结构函数s(t)为：

s(t)＝[y(x+t)-y(x)]²＝ct^4-2D；(1)

其中，t代表数据点的间隔个数；s(t)是t的函数；x为曲线上的横坐标；y(x)为坐标x上所对应的纵坐标；[y(x+t)-y(x)]²表示差方的算术平均值；c为常数；

针对若干个t计算出相应的s(t)，得到双对数曲线lgt-lgs(t)的无标度区间，计算无标度区间的斜率得到分形维数，无标度区间的斜率α，D与斜率α的转换关系为：

3.根据权利要求2所述的一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：对双对数曲线lgt-lgs(t)进行一阶差分，采用模糊C均值算法对结构函数法得到的双对数曲线lgt-lgs(t)进行计算得到最终的无标度区间，对无标度区间采用最小二乘法进行拟合得到分形维数曲线。

4.根据权利要求3所述的一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：所述模糊C均值算法具体为：

已知数据样本X＝{x₁,x₂,…,x_n}的模糊分类矩阵A＝[a_ij]_c×n和聚类中心C＝[c₁,c₂,…,c_c]^T，模糊C均值算法可以表述为：

式中：c为聚类中心个数；n为样本个数；m为加权指数；a_ij和d_ij分别为第j个数据点对第i个聚类中心的隶属度和欧氏距离。

5.根据权利要求3所述的一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：还包括将一阶差分之后的双对数曲线的数据中的粗大误差进行剔除；对保留下来的数据再次分类，去除部分杂点；选择拟合结果中散点波动较小、拟合斜率为正的区间作为最终得到的无标度区间。

6.根据权利要求5所述的一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：粗大误差的判别方法为对聚类结果分别进行最小二乘拟合，拟合误差更大的数据集为粗大误差。

7.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：所述步骤S5中电能质量监测装置与高精度电能质量测量装置谐波测量数据的分形维数相对误差设定的阈值为5％。

8.根据权利要求7所述的一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法，其特征在于：电能质量监测装置的测量谐波最大允许误差如下表1所示：

表1最大允许误差结果

其中，U_hN为高精度电能质量测量装置测得的谐波电压，U_h为电能质量监测装置测得的谐波电压，U_N为标称电压，D_hN为高精度电能质量测量装置测得的谐波电压的分形维数，D_h为电能质量监测装置测得的谐波电压的分形维数。