電流互感器誤差狀態異常識別方法、系統及介質、終端與流程

本發明屬于電力計量在線監測，尤其涉及一種電流互感器誤差狀態異常識別方法、系統及介質、終端。

背景技術：

1、電流互感器（ct）是依據電磁感應原理將一次側大電流轉換成二次側小電流來測量的儀器，由閉合的鐵心和繞組組成。作為電能計量裝置的重要組成部分，電流互感器計量性能的準確可靠直接關系到電能貿易結算的公平公正。

2、在電流互感器的實際運行過程中，電流互感器誤差受采集原理與惡劣環境等影響會在其工作壽命內出現測量偏差越限，因此，不僅需要在其計量誤差超差時能夠進行準確快速的診斷，進一步的，還需要對電流互感器計量誤差的異常趨勢做出及時的判斷，以便相關運行維護人員安排檢修維護的工作。如果不能及時發現互感器狀態劣化，將影響電網運行。

技術實現思路

1、為了能夠準確識別電流互感器誤差異常狀態，本申請提供了一種電流互感器誤差狀態異常識別方法、系統及介質、終端。

2、為實現本發明的目的，本發明提供的技術方案具體如下：

3、第一方面

4、本申請提供了一種電流互感器誤差狀態異常識別方法，包括步驟如下：

5、步驟s1：采集電流互感器的歷史電流時域信號，得到一維時序數據 x 0 ，將所述一維時序數據 x 0轉換為二維圖像 f 0；

6、步驟s2：構建電流互感器誤差狀態異常識別模型，所述電流互感器誤差狀態異常識別模型為多頭特征聚合視覺自注意力模型mfa-vit，所述mfa-vit包括依次設置的四層mfa-msa特征提取模塊及相配合的線性映射展平模塊和全連接層，每層所述mfa-msa特征提取模塊均包括依次設置的層歸一化單元、多頭聚合單元mfa、多頭自注意機制單元msa；

7、步驟s3：利用所述二維圖像 f 0對所述電流互感器誤差狀態異常識別模型進行訓練，得到訓練后的電流互感器誤差狀態異常識別模型；

8、步驟s4：實時采集待測電流互感器的電流時域信號，得到一維時序數據 x 1 ，將所述一維時序數據 x 1轉換為二維圖像 f 1；

9、步驟s5：將所述二維圖像 f 1輸入步驟s3得到的訓練后的電流互感器誤差狀態異常識別模型，得到電流互感器的誤差狀態異常識別結果。

10、第二方面

11、與上述方法相對應地，本申請還提供了一種電流互感器誤差狀態異常識別系統，包括歷史數據采集單元、電流互感器誤差狀態異常識別模型構建單元、模型訓練單元以及待測數據采集單元、異常識別單元；

12、所述歷史數據采集單元，用于采集電流互感器的歷史電流時域信號，得到一維時序數據 x 0 ，將所述一維時序數據 x 0轉換為二維圖像 f 0；

13、所述電流互感器誤差狀態異常識別模型構建單元，用于構建電流互感器誤差狀態異常識別模型，所述電流互感器誤差狀態異常識別模型為多頭特征聚合視覺自注意力模型mfa-vit，所述mfa-vit包括依次設置的四層mfa-msa特征提取模塊及相配合的線性映射展平模塊、全連接層，每層所述mfa-msa特征提取模塊均包括依次設置的層歸一化單元、多頭聚合單元mfa、多頭自注意機制單元msa；

14、所述模型訓練單元，用于利用所述二維圖像 f 0對所述電流互感器誤差狀態異常識別模型進行訓練，得到訓練后的電流互感器誤差狀態異常識別模型；

15、所述待測數據采集單元，用于實時采集待測電流互感器的電流時域信號，得到一維時序數據 x 1 ，將所述一維時序數據 x 1轉換為二維圖像 f 1；

16、所述異常識別單元，用于將所述二維圖像 f 1輸入得到的訓練后的電流互感器誤差狀態異常識別模型，得到電流互感器的誤差狀態異常識別結果。

17、第三方面

18、本申請還提供了一種存儲介質，所述存儲介質中存儲有至少一條指令、至少一段程序、代碼集或指令集，所述至少一條指令、所述至少一段程序、所述代碼集或指令集由處理器加載并執行以實現所述的電流互感器誤差狀態異常識別方法。

19、第四方面

20、本申請還提供了一種電子終端，所述電子終端包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有至少一條指令、至少一段程序、代碼集或指令集，所述至少一條指令、所述至少一段程序、所述代碼集或指令集由所述處理器加載并執行以實現所述的電流互感器誤差狀態異常識別方法。

21、與現有技術相比，本發明的有益效果為：本申請提供了一種新的電流互感器誤差狀態異常識別模型，所述電流互感器誤差狀態異常識別模型為多頭特征聚合視覺自注意力模型mfa-vit，所述mfa-vit包括依次設置的四層mfa-msa特征提取模塊及相配合的線性映射展平模塊、全連接層，每層所述mfa-msa特征提取模塊均包括依次設置的層歸一化單元、多頭聚合單元mfa、多頭自注意機制單元msa；該模型通過多頭深度可分離卷積進行不同尺度的特征信息提取，然后自適應聚合各個尺度的特征，實現跨通道特征信息的有效交互，能夠準確識別電流互感器誤差異常狀態，從而對電流互感器進行實時的在線監測診斷。

技術特征：

1.一種電流互感器誤差狀態異常識別方法，其特征在于，包括步驟如下：

2.根據權利要求1所述的一種電流互感器誤差狀態異常識別方法，其特征在于，所述步驟s5，包括步驟如下：

3.根據權利要求2所述的一種電流互感器誤差狀態異常識別方法，其特征在于，在步驟s5中，第一層的線性映射展平模塊進行線性映射的過程如下：將二維圖像數據f1首先進行分塊處理，每隔一定的區域大小劃分圖片塊，然后將劃分后的圖片塊組合成序列，完成二維圖像數據f1的線性映射。

4.根據權利要求3所述的一種電流互感器誤差狀態異常識別方法，其特征在于，在步驟s5中，第一層的mfa-msa特征提取模塊進行下采樣特征提取，得到一級特征圖m1的過程具體包括如下：

5.一種電流互感器誤差狀態異常識別系統，其特征在于，包括歷史數據采集單元、電流互感器誤差狀態異常識別模型構建單元、模型訓練單元以及待測數據采集單元、異常識別單元；

6.根據權利要求5所述的一種電流互感器誤差狀態異常識別系統，其特征在于，所述異常識別單元，具體用于執行如下步驟：

7.根據權利要求6所述的一種電流互感器誤差狀態異常識別系統，其特征在于，所述第一層的線性映射展平模塊進行線性映射的過程如下：將二維圖像數據f1首先進行分塊處理，每隔一定的區域大小劃分圖片塊，然后將劃分后的圖片塊組合成序列，完成二維圖像數據f1的線性映射。

8.根據權利要求7所述的一種電流互感器誤差狀態異常識別系統，其特征在于，所述第一層的mfa-msa特征提取模塊進行下采樣特征提取，得到一級特征圖m1的過程具體包括如下：

9.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質中存儲有至少一條指令、至少一段程序、代碼集或指令集，所述至少一條指令、所述至少一段程序、所述代碼集或指令集由處理器加載并執行以實現如權利要求1-4中任一項所述的電流互感器誤差狀態異常識別方法。

10.一種電子終端，其特征在于，所述電子終端包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有至少一條指令、至少一段程序、代碼集或指令集，所述至少一條指令、所述至少一段程序、所述代碼集或指令集由所述處理器加載并執行以實現如權利要求1-4中任一項所述的電流互感器誤差狀態異常識別方法。

技術總結
本發明公開了一種電流互感器誤差狀態異常識別方法、系統及介質、終端。方法包括如下：采集電流互感器的歷史電流時域信號，得到二維圖像；構建電流互感器誤差狀態異常識別模型；利用二維圖像對所述電流互感器誤差狀態異常識別模型進行訓練；實時采集待測電流互感器的電流時域信號，得到一維時序數據，將一維時序數據轉換為二維圖像；將二維圖像輸入訓練后的電流互感器誤差狀態異常識別模型，得到電流互感器的誤差狀態異常識別結果。該模型通過多頭深度可分離卷積進行不同尺度的特征信息提取，然后自適應聚合各個尺度的特征，實現跨通道特征信息的有效交互，能夠準確識別電流互感器誤差異常狀態，從而對電流互感器進行實時的在線監測診斷。

技術研發人員：王首堃,張昕旸,戴睿,宋振,劉小琛,李政,張文婷,葛春萌,范柯岐,王清顥
受保護的技術使用者：國網天津市電力公司營銷服務中心
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21