(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211212953.5 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西 路28号 (72)发明人 和少寅　谢彦召　宋宇　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 范巍 (51)Int.Cl. G01R 31/08(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06N 7/08(2006.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种针对线路不确定参数的多项式混沌展 开故障定位方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种针对线路不确定参数的 多项式混沌展开故障定位方法及系统， 基于混沌 多项式展开的EMTR故障定位区间预测技术， 采用 混沌多项式展开， 对线路不确定度参数进行量 化， 建立考虑线路不确定参数的输电线路故障模 型， 进而得到沿线故障发生时， 线路首端到故障 点的传递函数， 建立传递函数的代理模型。 然后 通过EMTR相关系数判据， 得到回归模型的训练 集， 通过回归模型实现故障区间的预测。 本发明 通过仿真算例验证， 准确得到了包含实际故障位 置的故障区间， 实现了故障位置的有效定位， 解 决了传统故障定位方法面临输电线路参数包含 不确定度时存在较大定位误差的问题。 在输电线 路故障定位中具有潜在工程 价值。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115494346 A 2022.12.20 CN 115494346 A 1.一种针对线路不确定参数的多项式混沌展开故障定位方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 1)对输电线路建模， 确定线路不确定参数的分布类型和分布区间； 2)采用混沌多项式法， 对线路不确定参数进行量化分析， 求解量化后输电线路故障发 生时故障点到检测点的传递 函数， 并建立 考虑线路参数不确定度的传递 函数数据库； 3)根据检测点测量得到的故障瞬态信号， 提取获得测量信号传递函数， 计算传递函数 数据库与该测量信号传递 函数之间的相关系数， 获得相关系数训练集； 4)采用回归分析的方式对步骤3)中获得的相关系数训练集建立回归模型， 得到包含实 际故障位置的故障区间。 2.根据权利要求1所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演传输线故障定位方 法， 其特征在于， 步骤1)中， 对输电线路建模 是利用传输线求解算法建立基于确定参数的输 电线路仿真模型。 3.根据权利要求1所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演传输线故障定位方 法， 其特征在于， 步骤2)中， 采用混沌多项式展开量化分析含有不确定度的参数， 具体计算 方法如下： 式中， ξ为随机变量， φk( ξ )为正交多项式的基底， y( ξ )为待量化的不确定度参数， 为采用混沌多项式展开后y( ξ )的近似函数， ck为量化后各阶的系数， P为多项式展开的阶 数。 4.根据权利要求3所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演传输线故障定位方 法， 其特征在于， 步骤2)中， 求解量化后输电线路故障发生时故障点到检测点的传递函数， 如下式： 式中， Hs为对应于标准随机变量ξ 的传递函数， 即为传递函数的代理模型， 通过随机变量 ξ 的变化， 得到 不确定参 数变化下的传递函 数； Hk为Hs展开后混沌多项式各阶 的系数， 即展开 后各阶的传递 函数。 5.根据权利要求4所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演传输线故障定位方 法， 其特征在于， 传递函数是包含标准随机变量的函数， 标准随机变量的类型决定于线路不 确定度参数的概 率分布函数类型； 标准随机变量映射原始线路不确定参数的取值， 即传递函数代理模型中， 得到的是传 递函数随不确定度参数变化的数 学表达式。 6.根据权利要求1所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演传输线故障定位方 法， 其特征在于， 步骤3)中， 传递函数数据库与测量信号传递函数之 间的相关系数计算方法 如下： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115494346 A 2式中， 为传递函数数据库中 处的仿真传递函数 与故障发生在L处实测 的 传 递 函 数 Hm( k ；L ) 的 相 关 系 数 ；k 为 传 递 函 数 中 数 据 索 引 ； 式中， N为传递函数的记录 长度； 为传递函数的能量。 7.根据权利要求6所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演传输线故障定位方 法， 其特征在于， 每一个随机变量下都会有对应的传递函数， 与实测故障传递函数做相关系 数计算， 会得到每一随机变量下最大相关系数 所对应的故障位置 。 8.根据权利要求1所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演传输线故障定位方 法， 其特征在于， 步骤4)中， 采用支持向量机建立回归分析模型： 通过回归 模型输出 预测的故障位置区间。 9.基于上述权利要求1～8中任意一项所述的针对线路参数不确定性的电磁时间反演 传输线故障定位方法的系统， 其特 征在于， 包括： 输电线路建模 模块， 用于确定线路不确定参数的分布类型和分布区间； 传递函数数据库构建模块， 用于对含有不确定度的参数进行量化分析， 求解量化后输 电线路故障发生时故障点到检测点的传递函数， 并建立考虑线路参数不确定度的传递函数 数据库； 相关系数训练集获取模块， 用于根据检测点测量得到的故障瞬态信号， 提取获得测量 信号传递函数， 计算传递函数数据库与该测量信号传递函数之间的相关系 数， 获得相关系 数训练集； 实际故障位置的故障区间定位模块， 用于采用回归分析的方式对相关系数训练集建立 回归模型， 得到包 含实际故障位置的故障区间。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115494346 A 3