一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法与流程

本发明涉及一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，属于柔性直流输电。

背景技术：

1、柔性直流输电是一种新型的输电方式，它将直流输电和柔性交流输电技术相结合，旨在提高电力系统的效率、稳定性和可靠性；柔性直流技术的研究和应用已经成为电力行业的热点和前沿领域；柔性直流技术的出现是为了应对电力系统日益增长的电力需求；

2、短时冲击电流是一种在电力系统中发生的瞬态过电流现象，它的持续时间一般在几毫秒到几十毫秒之间，但其幅值可以达到几千安甚至几万安，对电力设备和电网造成严重的损害。短时冲击电流的产生原因有多种，如雷击、开关操作、故障切除等；

3、因此需要一种在电力系统的柔性直流输电过程中应对短时冲击电流的解决方法。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供了一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，包括以下步骤：

4、在柔性电压治理装置的输入端设置一个电流传感器，用于采集电流信号，并将电流信号转换为数字信号；

5、对转换后的数字信号进行预处理，通过预处理后的数字信号构建训练集；

6、基于卷积神经网络与长短期记忆网络构建短时冲击电流检测模型，通过训练集对短时冲击电流检测模型进行训练，对训练集进行分类并识别其中为短时冲击电流的数字信号，最终得到训练完成的短时冲击电流检测模型；

7、通过训练完成的短时冲击电流检测模型对柔性电压治理装置的输入电流进行实时检测，并根据检测的短时冲击电流的大小和方向，向控制器发送信号，控制器根据信号调整电压源换流器的工作状态，使其与输入端或输出端的电压相匹配。

8、作为本发明的优选实施方式，所述对数字信号进行预处理具体为：对数字信号滤波、归一化、分段，去除噪声和无关信息。

9、作为本发明的优选实施方式，对预处理后的每段数字信号进行快速傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号，提取信号的幅值、相位、频率特征，构建特征向量并基于特征向量构建训练集。

10、作为本发明的优选实施方式，所述卷积神经网络包括多个卷积层、池化层和全连接层，用于提取特征向量的局部特征，并通过权重共享和下采样来降低参数数量和计算复杂度。

11、作为本发明的优选实施方式，所述长短期记忆网络包括多个遗忘门、输入门、输出门和记忆单元，用于提取特征向量的时序特征，并通过门控机制来避免梯度消失和梯度爆炸的问题。

12、另一方面，本发明还提供了一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应系统，包括数据采集模块、数据预处理模块、短时冲击电流检测模型构建模块、短时冲击电流检测模块；

13、所述数据采集模块用于在柔性电压治理装置的输入端设置一个电流传感器，用于采集电流信号，并将电流信号转换为数字信号；

14、所述数据预处理模块用于对转换后的数字信号进行预处理，通过预处理后的数字信号构建训练集，并提取特征构建特征向量；

15、所述短时冲击电流检测模型构建模块用于基于卷积神经网络与长短期记忆网络构建短时冲击电流检测模型，通过训练集对短时冲击电流检测模型进行训练，对特征向量进行分类并识别其中为短时冲击电流的特征向量，最终得到训练完成的短时冲击电流检测模型；

16、所述短时冲击电流检测模块用于通过训练完成的短时冲击电流检测模型对柔性电压治理装置的输入电流进行实时检测，并根据检测的短时冲击电流的大小和方向，向控制器发送信号，控制器根据信号调整电压源换流器的工作状态，使其与输入端或输出端的电压相匹配。

17、作为本发明的优选实施方式，还设有优化运行控制模块，用于根据电力系统的需求和状态，对柔性电压治理装置的运行参数进行优化调度。

18、再一方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任一实施例所述的方法。

19、再一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的方法。

20、本发明具有如下有益效果：

21、1、本发明基于卷积神经网络与长短期记忆网络构建短时冲击电流检测模型，从电流信号中提取短时冲击电流的特征，并进行准确的分类和识别，提高了短时冲击电流检测的效率和准确性。

技术特征：

1.一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，其特征在于，所述对数字信号进行预处理具体为：对数字信号滤波、归一化、分段，去除噪声和无关信息。

3.根据权利要求1所述的一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，其特征在于，对预处理后的每段数字信号进行快速傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号，提取信号的幅值、相位、频率特征，构建特征向量并基于特征向量构建训练集。

4.根据权利要求1所述的一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，其特征在于，所述卷积神经网络包括多个卷积层、池化层和全连接层，用于提取特征向量的局部特征，并通过权重共享和下采样来降低参数数量和计算复杂度。

5.根据权利要求1所述的一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，其特征在于，所述长短期记忆网络包括多个遗忘门、输入门、输出门和记忆单元，用于提取特征向量的时序特征，并通过门控机制来避免梯度消失和梯度爆炸的问题。

6.一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据预处理模块、短时冲击电流检测模型构建模块、短时冲击电流检测模块；

7.根据权利要求6所述的一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应系统，其特征在于，还设有优化运行控制模块，用于根据电力系统的需求和状态，对柔性电压治理装置的运行参数进行优化调度。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种柔性电压治理装置的短时冲击电流快速响应方法，包括以下步骤：采集柔性电压治理装置的电流信号，并将电流信号转换为数字信号；对转换后的数字信号进行预处理，通过预处理后的数字信号构建训练集；基于卷积神经网络与长短期记忆网络构建短时冲击电流检测模型，通过训练集对短时冲击电流检测模型进行训练，对训练集进行分类并识别其中为短时冲击电流的数字信号，最终得到训练完成的短时冲击电流检测模型；通过训练完成的短时冲击电流检测模型对柔性电压治理装置的输入电流进行实时检测，并根据检测的短时冲击电流的大小和方向，调整电压源换流器的工作状态使其与输入端或输出端的电压相匹配。

技术研发人员：陈伟铭,吴涵,范元亮,陈石川,李泽文,黄兴华,林建利,李凌斐
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17