3。详细阐述了基于时序序列相似性匹配的电力系统故障诊断过程,此外考虑到故障诊断中存在元件动作信息漏误报的情况,给出了改进的参考方案。
4。对两个实际发生过的电网故障案例进行了Matlab建模仿真,来说明该方法用于故障诊断的可行性,并根据诊断结果给出该诊断方法的评价。
2 时序序列相似性匹配
2。1 时序序列的概念
时序序列是指某一指标在不同时间上取得的观察值按时间顺序排列而成的序列,又称时间序列或动态数列。可记作:
(2-1)
式中: 中的 表示序列在 时间点的动作,包含一组动作值和对应时刻的组合称为元素 ,时序序列就是 的集合; 代表时间序列的长度,称为序列的势;元素严格按照时间顺序排列,即 。
一般情况下, 指一般某一具体实数值,但是在不同应用领域中需要处理的数据不仅仅只有数值,所以我们将其引如申为代表各种实际意义的信息,如企业销售额,传输信号或者自定义的模型数据等等。
2。2 关联时间序列组
对于序列 ,
,。。。, ( ),若这些序列的前k项元素相同(即 。。。; ),那么可以定义关联时间序列组(即一系列相关时间序列的集合)
(2-2)
式中: , ,
为标识位,用来区分时间序列组 中的各序列是并发序列还是互斥序列,定义如下:若时间序列 发生后, 中的各序列可以同时发生,则记 ,称为并发序列;反之若 中只有一个序列会发生,则记 ,称为互斥序列。
2。3 时间序列的距离
我们常用距离来衡量两个时间序列的相似程度,距离越小意味着相似度越高。在各个应用领域中,元素所代表的信息也有所差别,实际建模时对距离定义的方法分很多种,常见的时间序列距离包括闽可夫斯基距离,欧式距离[13],编辑距离[14-15],包络线距离,DTW距离[16]等。来-自+优^尔*论L文W网www.youerw.com 加QQ75201.8766
其中,编辑距离用来衡量字串间的相似程度,它是指将一个字符串通过编辑的方式(插入,删除和替换)转换成另一个字符串所需的最少操作次数。对于字符串序列 和 ,编辑距离 的计算方法如下:
(2-3)
上式中:若 , ;若 , 。
编辑距离充分利用了字符串匹配等成熟计算方法,容易理解,可用于衡量电网故障警报的漏误报情况。但因为需要将时间序列转化为相应的字符串,所以精度不高,并且发现在计算不同步的时序序列时准确度较低。
DTW(动态时间弯曲)距离,主要用于时间不同步和长度不同的模型匹配,求解两模板匹配时累计距离的最小值。两个模型匹配时,一个模型的时间轴可以不规则的弯曲来使其对应部位与已存储模板特征相匹配,鉴于其理论上的优越性,将其引入到假说故障序列模型的匹配计算上