一种电压暂降类型确定方法、装置和设备与流程

1.本发明涉及电气设备检测领域，尤其涉及一种电压暂降类型确定方法、装置和设备。


背景技术：

2.随着工业自动化控制技术的发展，更多的智能化电力电子设备在工业生产的各环节被投入与使用，但相较于传统用电设备而言，智能化电力电子设备更容易受到电压暂降的影响。
3.不同的电压暂降类型对应的处理方式有所区别，根据电压暂降类型可以对智能化电力电子设备进行精准处理。因此，如何准确识别电压暂降类型亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种电压暂降类型确定方法、装置和设备，解决了现有技术中无法准确识别待检测设备的电压暂降类型的技术问题，实现了能够准确识别待检测设备的电压暂降类型的技术效果。
5.第一方面，本技术提供了一种电压暂降类型确定方法，方法包括：
6.根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系；
7.根据敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数；
8.筛选敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库；
9.根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型。
10.进一步地，根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系，包括：
11.根据工业用电特征以及敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。
12.进一步地，每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组中包括同比电压数据跌幅、电压骤降起始时刻以及残余电压，包括。
13.同比电压数据跌幅是指每种电压暂降类型对应的电压幅值极值与同等条件下的标准电压幅值之间的最大跌落幅值；
14.电压骤降起始时刻是指每种电压暂降类型对应的电压幅值与同等条件下的标准电压幅值之间的跌落幅值超过预设跌幅的时刻；
15.残余电压是指电压骤降起始时刻对应的电压值。
16.进一步地，根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时
间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系，包括：
17.对敏感用电设备集群中每个设备的历史电压数据对应的采集时间进行分段，得到m个时间子段，m为正整数；
18.根据每个时间子段及其对应的历史电压数据，确定每个时间子段对应的子电压差；
19.根据m个时间子段中的最大子电压差以及各时间子段对应的子电压差，确定每个设备的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。
20.进一步地，根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型，包括：
21.根据待检测设备的实时电压数据及其对应的预设时长，确定待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系；
22.当第二关联关系满足任一电压暂降指标组所示特征时，将第二关联关系与关联关系库进行匹配，根据匹配结果确定待检测设备的电压暂降类型。
23.进一步地，根据待检测设备的实时电压数据及其对应的预设时长，确定待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系，包括：
24.按照预设频率在预设时长内采集待检测设备的实时电压数据；
25.根据每相邻两次采集的实时电压数据确定电压差；
26.根据所有实时电压数据对应的所有电压差，确定待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系。
27.进一步地，将第二关联关系与关联关系库进行匹配，根据匹配结果确定待检测设备的电压暂降类型，包括：
28.根据第二关联关系和关联关系库，确定第二关联关系与关联关系库中每种电压暂降类型所对应的关联关系所示特征之间的距离；
29.根据第二关联关系对应的n个距离，确定待检测电气设备的电压暂降类型。
30.进一步地，根据第二关联关系对应的n个距离，确定待检测电气设备的电压暂降类型，包括：
31.将n个距离中的最小距离对应的电压暂降类型确定为待检测电气设备的电压暂降类型。
32.第二方面，本技术提供了一种电压暂降类型确定装置，装置包括：
33.第一关联关系确定模块，用于根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系；
34.电压暂降指标组确定模块，用于根据敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数；
35.关联关系库确定模块，用于筛选敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库；
36.电压暂降类型确定模块，用于根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型。
37.第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括：
38.处理器；
39.用于存储处理器可执行指令的存储器；
40.其中，处理器被配置为执行以实现如第一方面提供的一种电压暂降类型确定方法。
41.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
42.本技术通过多个敏感用电设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征确定n种电压暂降类型分别对应的电压暂降指标组，将满足任一电压暂降指标组的第一关联关系用以构建关联关系库，根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，可以准确的确定待检测电气设备的电压暂降类型。相关工作人员在确定电气设备的电压暂降类型后，可以查询电压暂降类型对应的处理方式，根据电气设备的电压暂降类型对应的处理方式对电气设备进行精准处理，进而降低电气设备遭遇电压暂降时造成的负面影响程度。
43.在本实施例中，发明人通过在dtw算法中将求解距离的问题规划为多阶段决策问题，缩短了确定待检测设备的电压暂降类型的时间；发明人通过添加全局约束条件，限定了范围，加快了确定待检测设备的电压暂降类型的速度，也就提高了识别电压暂降类型的效率。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本技术提供的一种电压暂降类型确定方法的流程示意图；
46.图2为本技术提供的某敏感用电设备集群的电压数据曲线图；
47.图3为本技术提供的一种某待检测设备的电压数据曲线图；
48.图4本技术提供的一种电压暂降类型确定装置的结构示意图；
49.图5本技术提供的一种电子设备的结构示意图。
50.附图标记：
51.1-a敏感用电设备的电压数据曲线，2-b敏感用电设备的电压数据曲线，3-c敏感用电设备的电压数据曲线。
具体实施方式
52.本技术实施例通过提供一种电压暂降类型确定方法、装置和设备，解决了现有技术中无法准确识别待检测设备的电压暂降类型的技术问题。
53.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
54.一种电压暂降类型确定方法，方法包括：根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系；根据敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数；筛选敏感用电设备
集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库；根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型。
55.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
56.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
57.本技术提供了如图1所示的一种电压暂降类型确定方法，包括步骤s11-s14。
58.步骤s11，根据敏感集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。
59.步骤s12，根据敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数。
60.步骤s13，筛选敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库。
61.步骤s14，根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型。
62.关于步骤s11，根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。
63.敏感用电设备是指容易受到电压暂降影响的智能化电力电子设备。具体来讲，如果某设备在电压出现20％的降幅时会影响设备正常工作(例如发生死机等)，那该设备可以称为敏感设备，换而言之，也就意味着该设备容易受到电压暂降的影响。敏感用电设备的历史电压数据可以由智能测量终端采集，也可以由其他采集设备采集，此处不作赘述。
64.敏感用电设备集群中至少包括一种类型的一个敏感用电设备，可以对1个敏感用电设备的历史电压数据进行采集，也可以对多个敏感用电设备的历史电压数据进行采集；可以对一种类型的敏感用电设备的历史电压数据进行采集，也可以对多种类型的敏感用电设备的历史电压数据进行采集。
65.需要说明的是，敏感用电设备集群中的敏感用电设备的数量越多、敏感用电设备的类型越多，历史电压数据的样本量越大，在后续步骤中，得到的第一关联关系数量越多。第一关联关系的数量越多后续确定电压暂降类型的准确率越高。
66.在本实施例中，通过采集h个敏感用电设备的历史电压数据对后续步骤进行说明(h≥1，且h为正整数)。
67.历史电压数据可以是敏感用电集群中的各个设备在对应的采集时间内，受到电压暂降影响的电压数据，具体可以是受到过不同电压暂降类型影响的电压数据。电压暂降类型可以包括感应电机启动暂降、变压器投切暂降、单相短路暂降、两相短路暂降以及三相短路暂降等。
68.对敏感用电设备集群中每个设备的历史电压数据对应的采集时间进行分段，得到m个时间子段，m为正整数；根据每个时间子段及其对应的历史电压数据，确定每个时间子段对应的子电压差；根据m个时间子段中的最大子电压差以及各时间子段对应的子电压差，确
定每个设备的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。
69.对敏感用电设备集群中每个设备的历史电压数据对应的采集时间进行分段。
70.例如，第i(i为1-h中的任意整数)个敏感用电设备的采集时间为1h，将第i个敏感用电设备的采集时间1h均分为60段，即每个时间子段对应的时长为60s。
71.每个时间子段对应的电压数据是指每个时间子段的起点和终点对应的电压值，每个时间子段对应的子电压差是指每个时间子段的终点与起点的电压值的差值，需要说明的是，每个时间子段的终点是下一个时间子段的起点。
72.同样以第i(i为1-h中的任意整数)个敏感用电设备为例，在第i个敏感用电设备的第一个时间子段内，第一个时间子段的起点是第0s，也就是说在第一个时间子段的第0s采集一次电压值；第一个时间子段的终点是第60s，也就是说在第一个时间子段的第60s采集一次电压值；第一个时间子段的子电压差是第60s的电压值与第0s的电压值的差值。
73.以处理第i(i为1-h中的任意整数)个敏感用电设备的历史电压数据进行说明，将采集的第i个敏感用电设备的所有历史数据进归一化处理，
74.采集时间为1h(通常来讲，采集时间可以为24h或更长，现仅以采集时间1小时为例进行说明)，将第i个敏感用电设备的采集时间1h均分为60段，即每个时间子段对应的时长为60s。第i个敏感用电设备在第0s的电压值为5v，第60s的电压值为5.5v，第120s的电压值为7v。
75.即第i个敏感用电设备的第1个时间子段是第0s至第60s，第2个时间子段是第60s至第120s，第2个时间子段对应的历史电压数据是第60s对应的电压值5.5v和第120s对应的电压值7v，第2个时间子段对应的子电压差是7v-5.5v＝1.5v，即将2个时间子段的子电压差记为1.5v，也可以将第120s的子电压差记为1.5v。
76.按照上述处理方式，分别确定第i个敏感用电设备60个时间子段对应的子电压差，并确定第i个敏感用电设备60个时间子段对应的子电压差中的最大值。
77.例如，第i个敏感用电设备在60个时间子段内，分别对应的子电压差为1.5v、2.0v、3.2v、3.5v、3.8v、
……
、5.0v、2.0v、1.5v、6.0v、2.3v(共计对应60个电压值)，其中，子电压差中的最大值为6.0v，即第i个敏感用电设备在采集时间1h内的最大子电压差为6.0v。
78.根据公式(1)和第i个敏感用电设备最大子电压差对第i个敏感用电设备的所有子电压差进行归一化处理。
[0079][0080]
式中，q’i(j)
为第i个敏感用电设备在第j个时间子段的子电压差进行归一化处理后得到的电压数据，q
i(j)
为第i个敏感用电设备在第j个时间子段对应的子电压差，(q
i(j)
)
max
为第i个敏感用电设备所有子电压差中的最大值。
[0081]
需要说明的是，经过归一化处理后得到的电压数据q’i(j)
，可以以电压数据曲线的形式进行体现，也可以以表格或其他形式体现；也就是说，第一关联关系可以以电压数据曲线的形式进行体现，也可以以表格或其他形式体现，此处不做限制。在后续说明中均以电压数据曲线形式进行说明，如图2所示的电压数据曲线的横坐标对应采集时长，纵坐标则为敏感用电设备经过归一化处理后得到的电压数据，图2中包括3个敏感用电设备的电压数据曲线，曲线1、2、3分别对应敏感用电设备a、b、c。
[0082]
对敏感用电设备集群中每个设备的历史电压数据均按照上述处理方式进行归一化处理，得到每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系，即得到h个第一关联关系。
[0083]
更优地，根据工业用电特征以及敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。也就是从h个第一关联关系中筛选出满足任一工业用电特征的l个第一关联关系。工业用电特征是指电量特征、负载特征、电压等级特征、垂直同步性特征、电源质量要求等。结合工业用电特征可以对上述敏感用电设备集群中每个设备对应的第一关联关系进行初步筛选，缩短构建关联关系库的时间。
[0084]
将第一关联关系表征为电压数据曲线进行说明，例如，h＝100，即敏感用电设备集群中有100个敏感用电设备，按照上述的处理方式，对100个敏感用电设备的历史电压数据均进行归一化处理，得到100条敏感用电设备分别对应电压数据曲线，此时结合工业用电特征将100条电压数据曲线划分为持续停电场景下对应的电压数据曲线、短时停电场景下对应的电压数据曲线、电压暂降场景下对应的电压数据曲线、停产场景下对应的电压数据曲线等。
[0085]
在持续停电、短时停电、电压暂降、停产等场景下，均可能导致电压数据发生骤变。换而言之，此时可以将发生电压暂降的电压数据曲线筛选出来，带入后续的步骤中；未发生电压暂降的电压数据曲线则不带入后续步骤的计算，也就减小了后续步骤的计算量，缩短了构建关联关系库的时间。
[0086]
关于步骤s12，根据敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数。
[0087]
每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组中包括同比电压数据跌幅、电压骤降起始时刻以及残余电压。
[0088]
n的取值可以根据实际情况进行选择，本实施例中提供了5种暂降类型特征，包括感应电机启动暂降特征、变压器投切暂降特征、单相短路暂降特征、两相短路暂降特征以及三相短路暂降特征。即本实施例中的n可以取5。
[0089]
在确定敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系后，可以结合感应电机启动暂降特征、变压器投切暂降特征、单相短路暂降特征、两相短路暂降特征以及三相短路暂降特征等，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组。一个电压暂降指标组可以包括:同比电压数据跌幅、电压骤降起始时刻以及残余电压。
[0090]
同比电压数据跌幅δu是指每种电压暂降类型对应的电压幅值极值与同等条件下的标准电压幅值之间的最大跌落幅值；
[0091]
电压骤降起始时刻t1是指每种电压暂降类型对应的电压幅值与同等条件下的标准电压幅值之间的跌落幅值超过预设跌幅的时刻，通常可以将预设跌幅设置为20％；
[0092]
残余电压u0是指电压骤降起始时刻对应的电压值。
[0093]
需要说明的是n种电压暂降类型对应的电压暂降指标组之间(同比电压数据跌幅、电压骤降起始时刻以及残余电压)均不完全相同，例如，表1。
[0094]
表1
[0095][0096]
将感应电机启动暂降对应的电压暂降指标组记为a组，变压器投切暂降对应的电压暂降指标组记为b组，单相短路暂降对应的电压暂降指标组记为c组，两相短路暂降对应的电压暂降指标组记为d组，三相短路暂降对应的电压暂降指标组记为e组。后续均以a组、b组、c组、d组以及e组进行说明。
[0097]
关于步骤s13，筛选敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库。
[0098]
将第一关联关系表征为电压数据曲线进行说明，以敏感用电设备集群中200个敏感用电设备为例。200个敏感用电设备对应200条电压数据曲线，将100条电压数据曲线中满足a组、b组、c组、d组以及e组中任意一组的电压数据曲线，构成关联关系库。
[0099]
需要说明的是，筛选出来的每一条曲线均对应一组电压暂降指标组。例如，共计从200条电压数据曲线中筛选出50条电压数据曲线，满足a组有10条电压数据曲线、满足b组有8条电压数据曲线、满足c组有12条电压数据曲线、满足d组有5条电压数据曲线、满足e组有15条电压数据曲线，共计有10+8+12+5+15＝50条电压数据曲线。即由满足任一电压暂降指标组的50条电压数据曲线构成关联关系库。
[0100]
关于步骤s14，根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型。
[0101]
根据待检测设备的实时电压数据及其对应的预设时长，确定待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系；当第二关联关系满足任一电压暂降指标组所示特征时，将第二关联关系与关联关系库进行匹配，根据匹配结果确定待检测设备的电压暂降类型。
[0102]
需要说明的是，确定第二关联关系的方法可以采用与确定第一关联关系的类似的方法实施，也可以按照下述方法实施。确定第二关联关系的方法和通过第二关联关系确定电压暂降类型的方法，可以参考下述说明。另外，确定第一关联关系的方式也可以采用下述方式实施。
[0103]
确定第二关联关系的方法：按照预设频率在预设时长内采集待检测设备的实时电压数据；根据每相邻两次采集的实时电压数据确定电压差；根据所有实时电压数据对应的所有电压差，确定待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系。
[0104]
具体来讲预设频率可以是频率可以是15s采集一次、30s采集一次、120s采集一次，采集的频率越高，实时电压数据的样本量越大，确定待检测设备的电压暂降类型越准确；但对采集设备的要求也越高，通常可以将采集频率设置为60s采集一次。预设时长通常可以设置为24h。
[0105]
以待检测设备p为例，预设频率60s，预设时长24h。可以通过公式(2)确定每相邻两
次采集的实时电压数据确定电压差。
[0106]qp(d)
＝q
p(d)
―q
p(d―60)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(2)
[0107]
式中，q
p(d)
为待检测设备p在第d秒与待检测设备p在第d-60秒的电压差，d≥60，且d为60的正整倍数；q
p(d)
为待检测设备p在第d秒的电压值，q
p(d―60)
为待检测设备p在第d-60秒采集时间点的电压值。
[0108]
确定待检测设备p在预设时长24h所有的电压差，并确定所有电压差中的最大值(q
p(d)
)
max
，根据公式(1)以及待检测设备p在预设时长24h电压差中的最大值(q
p(d)
)
max
对待检测设备p在预设时长24h所有电压差q
p(d)
进行归一化处理，得到第二关联关系。
[0109]
第二关联关系可以以电压数据曲线的形式进行体现，也可以以表格或其他形式体现，此处不做限制。在后续说明中均以电压数据曲线形式进行说明，如图3所示，某待检测设备的电压数据曲线的横坐标对应预设时长，纵坐标则为待检测用电设备的电压数据经过归一化处理后得到的电压数据。
[0110]
在确定待检测设备p第二关联关系后，需要判断待检测设备p第二关联关系是否满足任一电压暂降指标组。当待检测设备p的第二关联关系满足任一电压暂降指标组时，将第二关联关系与关联关系库进行匹配，根据匹配结果确定电压暂降类型。
[0111]
也就是说，待检测设备p第二关联关系需要满足上述a组、b组、c组、d组以及e组中任意一组才能与关联关系库进行匹配。
[0112]
先验证待检测设备p的第二关联关系是否满足任意一组电压暂降指标组可以初步确定待检测设备内是否存在电压暂降类型。换而言之，不满足任意一组电压暂降指标组的第二关联关系对应的设备，在预设时间内未发生电压暂降，也就不需要检测电压暂降类型。
[0113]
根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型，包括：根据关联关系库、n个电压暂降指标组和待检测设备对应的第二关联关系，确定待检测用电设备的电压暂降类型。
[0114]
根据第二关联关系和关联关系库，确定第二关联关系与关联关系库中每种电压暂降类型的特征之间的距离；根据第二关联关系对应的n个距离，确定待检测电气设备的电压暂降类型。
[0115]
具体来讲，n个距离中的最小距离对应的电压暂降类型就是待检测电气设备的电压暂降类型。
[0116]
需要说明的是，计算待检测设备的电压暂降类型所需的算法可以采用欧式距离算法、几何距离算法、dtw(dynamic time warping，动态时间归整)算法也可以是其他类型的算法，此处不做限制。
[0117]
较优地，可以采用dtw算法，采用dtw算法可以提高计算效率，具体可以参考后文说明。本实施例后续均以dtw算法为例，对后续计算步骤进行说明。
[0118]
以待检测设备p为例，预设频率60s，预设时长24h，关联关系库内的电压暂降类型为5种(感应电机启动暂降、变压器投切暂降、单相短路暂降、两相短路暂降以及三相短路暂降)，即n＝5，待检测设备p的电压数据q
p(d)
表示待检测设备p在第d秒与待检测设备p在第d-60秒的电压差，d为≥60的正整倍数。
[0119]
将待检测设备p的所有电压数据q
p(d)
设为集合x且长度为m，m为待检测设备p的所有电压数据q
p(d)
的数量，将关联关系库内的数据设为集合y且长度为n，n为关联关系库内第
一关联关系的数量，其中x＝{x1，x2，
…
xm}；y＝{y1，y2，
…yn
}。
[0120]
构建m
×
n的代价矩阵d，通过公式(3)计算集合x与集合y中第i个元素的相似距离。
[0121]
d(i,j)＝(yi―xi)2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(3)
[0122]
式中，d(i,j)表示集合y中第i个元素与集合x中第i个元素的欧式距离的平方，yi表示集合y中第i个元素，xi表示集合x中第i个元素。
[0123]
在dtw算法下，弯曲路径w可以是d(i,j)构成的集合，w中的全体元素表示一个(yi，xi)为起点，以(yn，xm)为终点的集合x和集合y的映射关系。可以通过公式(5)，公式(6)确定弯曲路径w。
[0124]
wk＝(d(i,j))kꢀꢀꢀꢀ
公式(5)
[0125]
w＝w1,w2,......wk....max(m，n)≤k≤(m+n―1)
ꢀꢀꢀꢀ
公式(6)
[0126]
式中，d(i,j)表示集合y中第i个元素与集合x中第i个元素的欧式距离的平方，wk表示集合x与集合y之间第k组中2个具有映射关系的点之间的欧式距离的平方值，k表示弯曲路径w的长度且k的取值是通过求解最优弯曲路径w而确定，m为集合x的长度，n为集合y的长度。
[0127]
在通过dtw算法确定弯曲路径时，集合x与集合y之间以(yj，xi)为起点，以(yn，xm)为终点的映射关系有很多类型。通常情况下，可以根据施加3种约束条件(边界约束、连续性约束、单调性约束)简化求解。
[0128]
边界约束，w1＝d(1,1)；施加边界约束可以使弯曲路径的始点和终点分别在距离矩阵的对角位置。
[0129]
连续性约束，假设wk＝d(i
,
j)，w
k―1
＝d(i’,j’)，那么i，j，i’，j’需要满足i―i’≤1，j―j’≤1；施加连续性约束可以用于保证弯曲路径是由距离矩阵中是相邻的元素构成的。
[0130]
单调性约束，假设wk＝d(i
,
j)，w
k―1
＝d(i’,
j’)，那么i，j，i’，j’需要满足i―i’≥0，j―j’≥0；施加单调性约束可以用于保证弯曲路径中的点在时间顺序上是单调的。
[0131]
在满足上述3种约束条件的弯曲路径w中，将w的全体元素累加和最小的路径被称为动态时间弯曲路径d
dtw
。可以通过公式(7)确定集合x与集合y计算的动态时间弯曲路径d
dtw
(x,y)。
[0132][0133]
式中，d
dtw
(x,y)为集合x与集合y的动态时间弯曲路径，wk表示集合x与集合y之间第k组中2个具有映射关系的点之间的欧式距离的平方值。
[0134]
可以将动态时间弯曲路径d
dtw
，和解动态时间弯曲路径d
dtw
对应的弯曲距离r规划为多阶段决策问题，通过动态规划法求解式公式(8)。
[0135]
r(i,j)k＝d(i,j)k+min{r
×
(i―1,j―1),r
×
(i―1,j),r
×
(i,j―1)}
k―1
ꢀꢀ
公式(8)
[0136]
式中，r为动态时间弯曲路径d
dtw
对应的弯曲距离，r(i,j)k为动态时间弯曲路径d
dtw
对应的弯曲距离r累计至第k步距离，d(i,j)k为第k部的决策变量。
[0137]
通过公式(7)、公式(8)可求解出集合x和集合y之间的动态时间弯曲路径d
dtw
和动态时间弯曲路径对应的弯曲距离r。
[0138]
在求解集合x和集合y之间的动态时间弯曲路径d
dtw
和动态时间弯曲路径对应的弯曲距离r时，可能会发生病态映射。例如，集合x的一小部分序列值映射到了集合y的很大一块区域中，导致求解的速度变慢。
[0139]
较优地，在求解公式(8)时，选取sakoe-chiba带状约束作为全局约束条件，用于限定求解动态时间弯曲路径对应的弯曲距离r的范围，具体约束条件可以参考公式(9)。
[0140]
i―f≤j≤i+f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(9)
[0141]
式中，f为常数，可以通过公式(9)，对上述集合x与集合y之间的起点(yj，xi)的下标进行约束。
[0142]
选取sakoe-chiba带状约束作为全局约束条件，可以限定求解的搜索范围，提高求解弯曲距离r的速度，也就提高了识别电压暂降类型的效率。
[0143]
根据求解出的动态时间弯曲路径d
dtw
，和动态时间弯曲路径d
dtw
对应的弯曲距离r。
[0144]
将计算得到的电压暂降类型对应d
dtw
最小距离进行排序，5个d
dtw
最小距离中的最小距离对应的电压暂降类型是待检测电气设备的电压暂降类型。
[0145]
以待检测设备p为例，分别计算出感应电机启动暂降d
dtw1
＝0.4976、变压器投切暂降d
dtw2
＝1.7012、单相短路暂降d
dtw3
＝3.7560、两相短路暂降d
dtw4
＝4.4239、与三相短路暂降d
dtw5
＝5.1245，计算出的d
dtw1
为最小值，说明实时采集的电压数据与感应电机启动暂降数据曲线匹配，即此时待检测设备发生的电压暂降类型为感应电机启动暂降。
[0146]
综上所述，本技术通过多个敏感用电设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征确定n种电压暂降类型分别对应的电压暂降指标组，将满足任一电压暂降指标组的第一关联关系用以构建关联关系库，根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，可以准确的确定待检测电气设备的电压暂降类型。本技术通过将待检测设备的实时电压数据与n个电压暂降指标组先进行粗匹配，初步筛选出符合电压暂降类型的设备，降低了计算未发生电压暂降的设备的电压暂降类型的概率，也就节约了算力，并且在相关工作人员在确定电气设备的电压暂降类型后，可以查询电压暂降类型对应的处理方式，根据电气设备的电压暂降类型对应的处理方式对电气设备进行精准处理，进而降低电气设备遭遇电压暂降时造成的负面影响程度。
[0147]
在本实施例中，发明人通过在dtw算法中将求解距离的问题规划为多阶段决策问题，缩短了确定待检测设备的电压暂降类型的时间；发明人通过添加全局约束条件，限定了范围，加快了确定待检测设备的电压暂降类型的速度，也就提高了识别电压暂降类型的效率。
[0148]
基于同一发明构思，本技术提供了如图4所示的一种电压暂降类型确定装置，装置包括：
[0149]
第一关联关系确定模块41，用于根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系；
[0150]
电压暂降指标组确定模块42，用于根据敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数；
[0151]
关联关系库确定模块43，用于筛选敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组
所示特征的第一关联关系，构建关联关系库；
[0152]
电压暂降类型确定模块44，用于根据待检测设备的实时电压数据、关联关系库和n个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型。
[0153]
进一步地，第一关联关系确定模块41包括：
[0154]
第一关联关系确定子模块，用于根据工业用电特征以及敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。
[0155]
进一步地，每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组中包括同比电压数据跌幅、电压骤降起始时刻以及残余电压。
[0156]
同比电压数据跌幅是指每种电压暂降类型对应的电压幅值极值与同等条件下的标准电压幅值之间的最大跌落幅值；
[0157]
电压骤降起始时刻是指每种电压暂降类型对应的电压幅值与同等条件下的标准电压幅值之间的跌落幅值超过预设跌幅的时刻；
[0158]
残余电压是指电压骤降起始时刻对应的电压值。
[0159]
进一步地，第一关联关系确定模块41还包括：
[0160]
第一关联关系计算子模块，
[0161]
用于对敏感用电设备集群中每个设备的历史电压数据对应的采集时间进行分段，得到m个时间子段，m为正整数；
[0162]
根据每个时间子段及其对应的历史电压数据，确定每个时间子段对应的子电压差；
[0163]
根据m个时间子段中的最大子电压差以及各时间子段对应的子电压差，确定每个设备的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。
[0164]
进一步地，电压暂降类型确定模块44包括：
[0165]
电压暂降类型确定子模块，
[0166]
用于根据待检测设备的实时电压数据及其对应的预设时长，确定待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系；
[0167]
当第二关联关系满足任一电压暂降指标组所示特征时，将第二关联关系与关联关系库进行匹配，根据匹配结果确定待检测设备的电压暂降类型。
[0168]
进一步地，电压暂降类型确定子模块包括：
[0169]
第二关联关系确定子模块，
[0170]
用于按照预设频率在预设时长内采集待检测设备的实时电压数据；
[0171]
根据每相邻两次采集的实时电压数据确定电压差；
[0172]
根据所有实时电压数据对应的所有电压差，确定待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系。
[0173]
进一步地，电压暂降类型确定子模块包括：
[0174]
电压暂降类型计算子模块，
[0175]
用于根据第二关联关系和关联关系库，确定第二关联关系与关联关系库中每种电压暂降类型所对应的关联关系所示特征之间的距离；
[0176]
根据第二关联关系对应的n个距离，确定待检测电气设备的电压暂降类型。
[0177]
进一步地，电压暂降类型计算子模块包括：
[0178]
最短距离确定子模块，用于将n个距离中的最小距离对应的电压暂降类型确定为待检测电气设备的电压暂降类型。
[0179]
基于同一发明构思，本技术还提供了如图5所示的一种电子设备，包括：
[0180]
处理器51；
[0181]
用于存储处理器51可执行指令的存储器52；
[0182]
其中，处理器51被配置为执行以实现如前述提供的一种电压暂降类型确定方法。
[0183]
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本技术实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，故而基于本技术实施例中所介绍的信息处理的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本技术实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本技术实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，都属于本技术所欲保护的范围。
[0184]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0185]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0186]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0187]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0188]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0189]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种电压暂降类型确定方法，其特征在于，所述方法包括：根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系；根据所述敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数；筛选所述敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库；根据待检测设备的实时电压数据、所述关联关系库和n个电压暂降指标组，确定所述待检测用电设备的电压暂降类型。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系，包括：根据工业用电特征以及敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组中包括同比电压数据跌幅、电压骤降起始时刻以及残余电压；所述同比电压数据跌幅是指每种电压暂降类型对应的电压幅值极值与同等条件下的标准电压幅值之间的最大跌落幅值；所述电压骤降起始时刻是指每种电压暂降类型对应的电压幅值与同等条件下的标准电压幅值之间的跌落幅值超过预设跌幅的时刻；所述残余电压是指所述电压骤降起始时刻对应的电压值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系，包括：对所述敏感用电设备集群中每个设备的历史电压数据对应的采集时间进行分段，得到m个时间子段，m为正整数；根据每个时间子段及其对应的历史电压数据，确定每个时间子段对应的子电压差；根据m个时间子段中的最大子电压差以及各时间子段对应的子电压差，确定每个设备的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待检测设备的实时电压数据、所述关联关系库和n个电压暂降指标组，确定所述待检测用电设备的电压暂降类型，包括：根据所述待检测设备的实时电压数据及其对应的预设时长，确定所述待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系；当所述第二关联关系满足任一电压暂降指标组所示特征时，将所述第二关联关系与所述关联关系库进行匹配，根据匹配结果确定所述待检测设备的电压暂降类型。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述待检测设备的实时电压数据及其对应的预设时长，确定所述待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系，包括：按照预设频率在预设时长内采集所述待检测设备的实时电压数据；
根据每相邻两次采集的实时电压数据确定电压差；根据所有实时电压数据对应的所有电压差，确定所述待检测设备对应的实时电压数据与预设时长之间的第二关联关系。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述第二关联关系与所述关联关系库进行匹配，根据匹配结果确定所述待检测设备的电压暂降类型，包括：根据所述第二关联关系和所述关联关系库，确定所述第二关联关系与所述关联关系库中每种电压暂降类型所对应的关联关系所示特征之间的距离；根据所述第二关联关系对应的n个距离，确定所述待检测电气设备的电压暂降类型。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二关联关系对应的n个距离，确定所述待检测电气设备的电压暂降类型，包括：将n个距离中的最小距离对应的电压暂降类型确定为所述待检测电气设备的电压暂降类型。9.一种电压暂降类型确定装置，其特征在于，所述装置包括：第一关联关系确定模块，用于根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系；电压暂降指标组确定模块，用于根据所述敏感用电设备集群中各设备的第一关联关系和n种电压暂降类型的特征，确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组，n为大于等于1的正整数；关联关系库确定模块，用于筛选所述敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库；电压暂降类型确定模块，用于根据待检测设备的实时电压数据、所述关联关系库和n个电压暂降指标组，确定所述待检测用电设备的电压暂降类型。10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行以实现如权利要求1至8中任一项所述的一种电压暂降类型确定方法。

技术总结
本发明公开了一种电压暂降类型确定方法、装置和设备，包括：根据敏感用电设备集群中各设备的历史电压数据及其对应的采集时间，确定每个设备对应的历史电压数据与采集时间之间的第一关联关系；而后确定每种电压暂降类型对应的电压暂降指标组；筛选敏感用电设备集群中满足任一电压暂降指标组所示特征的第一关联关系，构建关联关系库；根据设备的实时电压数据、关联关系库和N个电压暂降指标组，确定待检测用电设备的电压暂降类型。本发明可以确定电气设备的电压暂降类型，在确定电气设备的电压暂降类型后，可以使相关工作人员根据电气设备的电压暂降类型查询相关的处理方式，而后对电气设备进行精准处理了，降低电气设备因电压暂降造成的负面影响。降造成的负面影响。降造成的负面影响。


技术研发人员：邱军 许国澎 张良增 苗全顺 孙威 程雄 肖艳
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/23