基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法

摘要

本发明公开了一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法，包括采集待评估电压互感器的历史输出信号并基于无任何超参数的概念漂移识别方法剔除各类异常数据的干扰，从而确定电压互感器误差状态在线评估的理想建模数据集；而后对理想建模数据集进行数据分离和重构，并结合从数据集中提取出的主要信息元素确定互感器误差状态的边界条件，从而实现变电站内电压互感器误差状态的实时在线评估与异常定位。本发明解决了建模数据集中概念漂移所带来的不良影响，并以较小的计算资源实现了电压互感器误差状态的在线评估，评估方法具有普适性和易实现性。

权利要求

1.一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法，其特征在于，所述方法包括：

采集待评估电压互感器的历史输出信号以构建采样矩阵X，根据所述待评估电压互感器内部的相间关系以及所述采样矩阵X构建识别矩阵 ，对所述识别矩阵 进行概念漂移识别后得到概念漂移分界点D，基于所述概念漂移分界点D从所述采样矩阵X中提取得到电压互感器误差状态在线评估的理想建模数据集 ，进行标准化处理后得到对所述理想建模数据集 的标准化矩阵 ；

对所述标准化矩阵 进行数据分离和重构，得到所述标准化矩阵 的一次矩阵 和误差矩阵 ，根据所述误差矩阵 中提取出的主要信息元素 建立电压互感器误差状态正常和异常时的边界条件,所述边界条件为评估阈值 ；

采集所述待评估电压互感器运行过程中的实时输出信号，构建数据集并计算对应的实时评估量 ，根据所述实时评估量 与评估阈值 的关系判断电压互感器的误差状态，并结合各电压互感器对实时评估量 的贡献率实现异常互感器的定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样矩阵X为变电站内同一电压等级下具有电气连接关系的电压互感器的历史输出数据；

所述电压互感器的历史输出数据包括采集的电压信号 、，n表示配置的电压互感器的组数；

所述采样矩阵 ，R表示实数集， 表示采样点数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待评估电压互感器内部的相间关系以及所述采样矩阵X构建识别矩阵 的过程包括：n表示配置的电压互感器的组数；

n为1时，所述识别矩阵 ；

其中， ， ， ；

n≥2时，所述识别矩阵 ；

其中， 为第i组电压互感器的识别矩阵:。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述识别矩阵 进行概念漂移识别后得到概念漂移分界点D，基于所述概念漂移分界点D从所述采样矩阵X中提取得到理想建模数据集 包括：

基于无任何超参数的概念漂移识别方法对所述识别矩阵 进行概念漂移识别，得到余弦相似度矩阵Y；

当所述余弦相似度矩阵Y呈现正向偏置时选取平稳数据末尾段中的极小值作为所述概念漂移分界点D；

当所述余弦相似度矩阵Y呈现负向偏置时选取平稳数据末尾段中的极大值作为所述概念漂移分界点D；

以所述采样矩阵X中所述概念漂移分界点D前对应的采样数据作为所述理想建模数据集 ，为理想建模数据集的维数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,所述n为1时，所述余弦相似度矩阵；

； ；i和j为样本序号数， 和 分别表示识别矩阵 中第 个样本和第个样本；

n≥2时，所述余弦相似度矩阵 ；

；

； ； ；

；

；

。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准化处理的过程包括：；

其中， 为理想建模数据集 的维数， 是元素全为1的列向量，，其中 是矩阵 中第 列向量的 均值，，其中 是矩阵 中第列向量的方差。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述标准化矩阵 进行数据分离和重构，得到所述标准化矩阵 的一次矩阵 和误差矩阵 包括：进行奇异值分解： ；

其中，R为协方差矩阵， 为协方差矩阵的特征值，并且排列顺序满足 ，U为反映一次电压波动的一次矩阵，V为反映误差变化的误差矩阵；

定义信息贡献率 和累计贡献率 ，所述信息贡献率 描述的是第i个信息元素对总信息的相对贡献量，所述累计贡献率 描述的是前m个信息元素所含信息对总信息的相对贡献量：

；

设置所述累计贡献率 的要求阈值，确定满足要求的所述一次矩阵 和误差矩阵 。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述误差矩阵 建立电压互感器误差状态正常和异常时的边界条件包括：基于所述误差矩阵 中的主要信息元素 提取评估量 ，结合核密度估计的方法确定所述评估阈值 ；

所述主要信息元素 为所述误差矩阵 中最大特征值所对应的特征向量；

所述评估量 ；

定义所述评估量 的概率密度函数为 ， 在任意点 处的核密度估计为：；式中， 为高斯核函数，h为带宽， 是评估量 的第i个值；

通过核密度估计法，得到所述评估量 的分布函数 为：；

计算显著性水平 下的所述评估阈值 。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述实时评估量 的过程包括：对所述实时输出信号进行标准化处理后得到标准化后的在线评估数据：；n表示配置的电压互感器的组数；

计算所述实时评估量 。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时评估量 与评估阈值 的关系判断电压互感器的误差状态，并结合各电压互感器对实时评估量 的贡献率实现异常互感器的定位包括：若当前时刻的实时评估量 小于评估阈值 ，表明待评估电压互感器都处于正常运行状态，此时继续监测并更新所述实时评估量 ；

若实时评估量 超出了评估阈值 ，则表示出现了误差状态异常的电压互感器,计算各台所述待评估电压互感器对实时评估量 的贡献率，确定所述误差状态异常的电压互感器为所述待评估互感器中贡献率最大时所对应的电压互感器；

所述贡献率的计算公式为：；

为第i台电压互感器的贡献率， 表示第i台电压互感器标准化后的实时数据，为 的投影。

说明书

基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法

技术领域

[0001] 本发明涉及输配电设备状态评估与故障诊断领域，尤其涉及一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法。

背景技术

[0002] 电压互感器是电力系统中的重要测量设备，其一次绕组接入高压电网，二次绕组与测量、计量、保护等装置相连，用于将一次侧高压强信号转化为低压小信号供二次设备使
用。

[0003] 长期运行经验表明，由于电压互感器使用年限的增长，运行若干年后的电压互感器存在着一定的超差风险。超差电压互感器继续运行将给发供用三方的关口计量贸易结算
带来巨大损失，甚至影响电力系统的稳定运行。因此，为保障计量的准确性和电力系统的安
全运行，需要及时评估和更换误差状态异常的电压互感器。现已有成熟的离线评估方法对
电压互感器进行周期性的离线评估，但由于难以对高压输电网络进行非故障性停电操作，
致使该方法难以在规定的周期内覆盖所有待检定的电压互感器；且离线评估时的环境电磁
场与在线运行时存在差异，致使评估结果与实际情况存在一定的偏差，进一步导致变电站
中大量在运电压互感器超期未检、误差未知。

[0004] 为解决周期性离线评估方法中的不足，现采用不停电条件下的在线评估方法实现电压互感器误差状态的实时在线监测。现有在线评估技术是依据电力系统中各设备所采集
的信号并基于数据驱动的原理进行分析和处理，从而评估电压互感器的误差状态，即通过
借助历史数据、实时数据和关系型数据构造出近似的模型并依靠大量的数据和计算来实时
表征电压互感器真实的误差状态。但该类方法存在如下不足：在数据方面，该类方法并没有
考虑数据集中出现概念漂移的情况，概念漂移是指数据集中所包含的概念发生了变化，例
如设备老化、运行工况突变等现象致使新旧数据所含的概念不再保持一致。数据集中一旦
出现了概念漂移的现象，将影响基于数据驱动原理表征电压互感器真实误差状态的准确
性。例如在借助历史数据进行训练以确定电压互感器正常运行的边界条件时，若历史数据
中存在概念漂移的现象，将致使所建立的边界条件严重偏离理论边界条件，进而导致电压
互感器误差状态的误判或漏判。且由于电力系统中所采集的数据大都无标签，因而对所采
集数据进行概念漂移识别时并不能进行交叉验证以确定概念漂移识别模型的最优参数，故
无法利用含有超参数的概念漂移识别方法对数据集进行识别。在计算量方面，现有基于数
据驱动的在线评估方法以大量计算为代价来表征电压互感器的误差状态，需要消耗大量的
计算资源。

发明内容

[0005] 本发明针对现有技术中存在的问题，提出了一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法，该方法利用无任何超参数的概念漂移识别方法解决了无标签数据
发生概念漂移时所带来的不良影响，并能以较低的计算资源实现电压互感器误差状态的实
时在线评估。

[0006] 本发明的技术方案如下所示：

[0007] 本发明提供了一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法，包括以下步骤：

[0008] 采集待评估电压互感器的历史输出信号以构建采样矩阵X，根据所述待评估电压互感器内部的相间关系以及所述采样矩阵X构建识别矩阵 ，对所述识别矩阵 进行概念
漂移识别后得到概念漂移分界点D，基于所述概念漂移分界点D从所述采样矩阵X中提取得
到电压互感器误差状态在线评估的理想建模数据集 ，进行标准化处理后得到对所述理
想建模数据集 的标准化矩阵 ；

[0009] 对所述标准化矩阵 进行数据分离和重构，得到所述标准化矩阵 的一次矩阵 和误差矩阵 ，根据所述误差矩阵 中提取出的主要信息元素 建立电压互感器误差状态正
常和异常时的边界条件,所述边界条件为评估阈值 ；

[0010] 采集所述待评估电压互感器运行过程中的实时输出信号，构建数据集并计算对应的实时评估量 ，根据所述实时评估量 与评估阈值 的关系判断电压互感器的误
差状态，并结合各电压互感器对实时评估量 的贡献率实现异常互感器的定位。

[0011] 与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：

[0012] 1、本发明摆脱物理标准器的约束，在无需停电操作的条件下，仅根据电压互感器的历史和实时运行数据实现互感器整个运行周期内误差状态的评估，减少了误差状态评估
的成本，有利于提高电压互感器的运维水平。

[0013] 2、本发明有着较高的评估灵敏度，能够有效检测0.07%的比值差漂移，远高于其他的在线评估方法，且以建模数据集中的部分数据信息确定正常运行时的边界条件，相比于
使用所有数据信息建立边界条件而言，可显著减少所需计算资源，提高在线评估方法的评
估效率。

[0014] 3、本发明利用无任何超参数的概念漂移识别方法对建模数据集进行分析，消除建模数据集中异常数据的干扰，为电压互感器在线评估提供理想的建模数据集，有效提高在
线评估方法的灵敏度和准确性。。

附图说明

[0015] 图1为本发明提供的一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法的流程图；

[0016] 图2为本发明实施例提供的第一组电压互感器的余弦相似度的示意图；

[0017] 图3为本发明实施例提供的待评估电压互感器的实时评估量 的示意图；

[0018] 图4为本发明实施例提供的待评估电压互感器中各台电压互感器对实时评估量的贡献率的示意图。

具体实施方式

[0019] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0020] 本发明通过建立一种无任何超参数的概念漂移识别方法，以解决电压互感器误差状态评估中无标签数据概念漂移所带来的不良影响，同时采用一种计算资源需求量小的方
法来实时表征电压互感器的误差状态，这将极大的提高电压互感器在线评估方法的准确性
和适用性，具有较高的工程应用价值。

[0021] 现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开
本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示
例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的模块使用相同的附图标
记。

[0022] 除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其
相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

[0023] 如图1所示为本发明提供的一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法的流程图，结合图1可知，该在线评估方法包括：

[0024] 采集待评估电压互感器的历史输出信号以构建采样矩阵X，根据待评估电压互感器内部的相间关系以及采样矩阵X构建识别矩阵 ，对识别矩阵 进行概念漂移识别后得
到概念漂移分界点D，基于概念漂移分界点D从采样矩阵X中提取得到电压互感器误差状态
在线评估的理想建模数据集 ，进行标准化处理后得到对理想建模数据集 的标准化
矩阵 。

[0025] 对标准化矩阵 进行数据分离和重构，得到标准化矩阵 的一次矩阵U和误差矩阵V，根据误差矩阵V中提取出的主要信息元素 建立电压互感器误差状态正常和异常时的边
界条件，该边界条件为评估阈值 。

[0026] 采集待评估电压互感器运行过程中的实时输出信号，构建数据集并计算对应的实时评估量 ，根据实时评估量 与评估阈值 的关系判断电压互感器的误差状态，并
结合各电压互感器对实时评估量 的贡献率实现异常互感器的定位，最终完成电压互感
器误差状态的在线评估与异常定位。

[0027] 本发明提供的一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法，利用无任何超参数的概念漂移识别方法解决了无标签数据发生概念漂移时所带来的不良影响，
并能以较低的计算资源实现电压互感器误差状态的实时在线评估。

[0028] 实施例一

[0029] 本发明实施例提供了一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法，旨在摆脱停电操作的约束和对物理标准器的依赖，在解决数据集中概念漂移所带来的
不良影响的同时，并以较低的计算资源实现电压互感器误差状态的在线评估。

[0030] 如图1所示，本发明按照以下步骤对电压互感器的误差状态进行在线评估。

[0031] 步骤1，采集变电站中待评估电压互感器的历史输出信号，获取同一电压等级下具有电气连接关系的电压互感器的采样矩阵 。

[0032] 优选地，采集变电站内同一电压等级下具有电气连接关系的电压互感器历史输出数据，如在通过母联断路器连接的双母线接线形式变电站中同一电压等级下配置有n组3n
台电压互感器时，则采集上述3n台电压互感器的历史输出数据，其所采集的历史电压信号
分别为 、 。

[0033] 由于上述所述电压互感器所测量的一次电压相同，故将上述n组3n台电压互感器的历史数据组成规模为 的采样矩阵 ，R表示实数集，其中 为采样点数，
即 ，其中
， ， 。

[0034] 在本优选实施方式中，从同一电压等级下配置有3组9台电压互感器的双母线接线形式变电站中采集电压互感器正常运行时的数据作为原始数据集，并以原始数据集前9600
数据作为采样数据（其中该采样前8000点为正常数据，自第8001点开始人为引入误差模拟
概念漂移，即得到待评估电压互感器的历史采样矩阵 ）；以原始数据集后2400
数据作为在线评估的实时运行数据集（其中实时运行数据集前800点为正常数据，自第801
点开始人为引入误差模拟电压互感器的误差状态异常）。

[0035] 步骤2，基于待评估电压互感器内部的相间关系构建识别矩阵 ，并利用无超参数概念漂移识别方法对识别矩阵 进行概念漂移识别，得到余弦相似度矩阵Y，根据余弦相似
度矩阵Y确定概念漂移分界点D，并基于概念漂移分界点D从采样矩阵X中提取得到理想建模
数据集 。

[0036] 优选地，基于待评估电压互感器内部的相间关系构建识别矩阵 ，并利用无超参数概念漂移识别方法对识别矩阵 进行概念漂移识别的情况分为两类：

[0037] （1）当组数n为1时，进行无超参数概念漂移识别的具体步骤如下：

[0038] 首先基于待评估电压互感器内部的相间关系构建识别矩阵 :

[0039]                      （1）

[0040] 其中 ， ， 。

[0041] 其次计算识别矩阵 中第个样本 和第个样本 之间的余弦相似度 ：

[0042]            （2）

[0043] 然后计算识别矩阵 中第个样本 的余弦相似度为 ：

[0044]                      （3）

[0045] 最后得到识别矩阵 的余弦相似度矩阵 。

[0046] （2）当组数n大于等于2时，进行无超参数概念漂移识别的具体步骤如下：

[0047] 首先基于待评估电压互感器内部的相间关系构建识别矩阵 :

[0048]                  （4）

[0049] 其中 为第i组电压互感器的识别矩阵，如式子（5）所示:

[0050]

[0051] （5）

[0052] 其次计算第i组电压互感器识别矩阵 中样本 、 和 之间的余弦相似度 、 和 ，如下所示：

[0053] （6）

[0054]  （7）

[0055]  （8）

[0056] 然后计算第i组电压互感器识别矩阵 中样本 、 和 的余弦相似度 、和 ，如下所示：

[0057]             （9）

[0058]                （10）

[0059]                （11）

[0060] 即得到第i组电压互感器的余弦相似度 。

[0061] 最后得到识别矩阵 的余弦相似度矩阵 。

[0062] 基于余弦相似度矩阵 确定概念漂移分界点，其确认策略为：当余弦相似度矩阵呈现正向偏置时选取平稳数据段末尾中的极小值作为分界点 ；当余弦相似度矩阵 呈现
负向偏置时选取平稳数据段末尾中的极大值作为分界点 。最后以分界点前对应的采样数
据作为理想建模数据集 。

[0063] 在本优选实施方式中，为模拟电压互感器发生概念漂移的状况，自采样矩阵的8001点数据开始人为为第一组电压互感器的A相引入0.05%的突变误差以模
拟概念漂移。根据公式（4）‑（11）对历史运行数据样本即采样矩阵X进行处理，分别计算待评
估电压互感器的余弦相似度，其中第一组电压互感器的余弦相似度如图2所示。可见，自100
点起，第一组电压互感器A相的余弦相似度发生突变，明显减小，其中平稳数据段末尾极小
值为第98个点，所对应的采样矩阵点为第7840点，故第一组电压互感器A相的概念漂移分界
点为第7840点。经检测其余电压互感器中并不存在概念漂移的情况，故以历史运行数据样
本即采样矩阵X中的前7840采样数据作为理想建模数据集 ，与实际情况相
符。

[0064] 步骤3，基于z‑score方法对理想建模数据集 进行标准化处理得到理想建模数据集的标准化矩阵 。

[0065] 优选地，对理想建模数据集 进行标准化处理是指将步骤2中得到的理想建模数据集 处理为每列均值为零且方差为1的标准化矩阵 ，标准化处理方法具体如下：

[0066]                     （12）

[0067] 式中，为理想建模数据集 的维数， 是元素全为1的列向量， ，其中 是矩阵 中第列向量的均
值，如式（13）所示。 ，其中 是矩阵 中第 列向量的方
差，如式（14）所示。

[0068]                            （13）

[0069]                       （14）

[0070] 在本优选实施方式中，利用公式（12）‑（14）对理想建模数据集 进行标准化处理，得到标准化矩阵 ，即理想建模数据集标准化矩阵 。

[0071] 步骤4，对理想建模数据集的标准化矩阵 进行数据分离，得到标准化矩阵 的一次矩阵 和误差矩阵 。

[0072] 优选地，对理想建模数据集标准化矩阵 进行数据分离，得到反映一次电压波动的一次矩阵 和反映误差变化的误差矩阵 ，具体步骤如下所示：

[0073] 首先计算协方差矩阵R：

[0074] R                     （15）

[0075] 式中，左侧R为协方差矩阵，右侧为奇异值分解， 为协方差矩阵的特征值，并且排列顺序满足 ，为反映一次电压波动
的一次矩阵，为反映误差变化的误差矩阵。

[0076] 其次，定义信息的贡献率 和累计贡献率 以确定标准化矩阵 的一次矩阵和误差矩阵 ，其中贡献率 描述的是第i个信息元素对总信息的相对贡献量，累计贡献率
描述的是前m个信息元素所含信息对总信息的相对贡献量，如下所示：

[0077]                          （16）

[0078] 设置所述累计贡献率 的要求阈值(例如 )，确定满足要求的所述一次矩阵 和误差矩阵 ，实现理想建模数据集标准化矩阵 中数据分离。

[0079] 在本优选实施方式中，利用公式（15）‑（16）对理想建模数据集的标准化矩阵 进行数据分离，得到的一次矩阵含有1个信息元素，误差矩阵含有8个信息元素。

[0080] 步骤5，基于误差矩阵 中的主要信息元素 提取特征量 ，并结合核密度估计的方法确定电压互感器误差状态正常和异常时的边界，即评估阈值 。

[0081] 优选地，从误差矩阵 中分离出反应电压互感器误差状态变化的主要信息元素和反应电压互感器随机误差和系统误差的次要信息元素，其中误差矩阵 中最大特征值所
对应的特征向量即为误差矩阵 中反应电压互感器误差状态变化的主要信息元素 。基
于核密度估计方法计算置信度为 的电压互感器评估阈值 的步骤如下所示：

[0082] 首先求解统计量 ：

[0083]                         （17）

[0084] 然后基于核密度估计的方法确定置信度 下的评估阈值 ，具体步骤如下：

[0085] 令 统计量概率密度函数为 ， 在任意点 处的核密度估计如下所示：

[0086]                     （18）

[0087] 式中， 为高斯函数，如式(19)所示。

[0088]                      （19）

[0089] 式中h为带宽:

[0090]                            （20）

[0091] 通过核密度估计法，评估量 的概率分布函数 如下所示：

[0092]                       （21）

[0093] 显著性水平 下的评估阈值 如下所示：

[0094]                          （22）

[0095] 的取值可以为99%。

[0096] 在本优选实施方式中，根据公式（17）‑（22）计算得到电压互感器误差状态正常和异常时的边界条件 0.09。

[0097] 步骤6，采集待评估电压互感器运行过程中的实时二次输出信号，计算对应的实时评估量 ，根据实时评估量 与评估阈值 的关系判断待评估互感器中是否存在着
误差状态异常的互感器；

[0098] 优选地，根据待评估电压互感器采集实时输出信号以构成在线评估数据集：

[0099]

[0100] 并参照公式(12)‑公式(14)对其进行标准化处理，得到标准化后的在线评估数据：

[0101]

[0102] 并根据公式（17）计算所对应的实时评估量 ：

[0103]                          （23）

[0104] 即根据公式（23）得到待评估电压互感器的实时评估量 。

[0105] 将待评估电压互感器的实时评估量 与评估阈值 进行比对，若该时刻的实时评估量小于评估阈值，表明待评估电压互感器都处于正常运行状态，此时继续监测并更
新实时评估量；若实时评估量超出了评估阈值，则说明出现了运行误差异常的电压互感器。

[0106] 图3为根据本发明优选实施方式的待评估电压互感器的实时评估量 。为模拟电压互感器运行状态的变化，以原始数据集后2400数据作为在线评估的实时运行数据集。
在实时运行数据集中，自第801点开始，在第二组电压互感器B相添加渐变误差
/点。通过对采集的2400组数据进行处理，得到2400个采样数据测试点，分
别计算其实时评估量 ，并与评估阈值进行比较，结果如图3所示。可见，从第1260组数据
以后，实时评估量 均超过图中虚线即评估阈值 ,对应引入的比值差为0.072%，故可
知所述待评估电压互感器内存在着运行状态异常的互感器。

[0107] 步骤7，当判断待评估电压互感器内存在误差状态异常的互感器时，通过计算待评估电压互感器对实时评估量 的贡献率实现对异常互感器的定位，并上报信息

[0108] 优选地，对于待评估电压互感器内确定存在运行状态异常的互感器时，计算各互感器对于实时评估量 贡献率的大小，贡献率的计算方式如下所示：

[0109]                             （24）

[0110] 为第i台电压互感器的贡献率， 表示第i台电压互感器标准化后的实时数据， 为 的投影。

[0111]                                         （25）

[0112] 所述运行误差异常的电压互感器即为待评估互感器中贡献率最大所对应的电压互感器，并上报信息。

[0113] 图4为根据本发明优选实施方式的待评估电压互感器运行误差异常时的贡献率。对于所述运行误差异常的电压互感器，计算各相对实时评估量 的贡献率，如图4所示，
可以看出第二组B相电压互感器的贡献率最大，判断为待评估电压互感器中的第二组B相电
压互感器异常，与实际异常设置相吻合。

[0114] 对本方法进行仿真验证可知，所述方法可实现变电站内电压互感器的在线监测与异常定位，且当作为建模数据集的历史数据中存在着概念漂移时，仍旧保持了评估的有效
性和准确性，且评估灵敏度约为0.07%；同时本发明仅利用误差矩阵中的部分元素进行建模
和评估，显著降低了对于计算资源的需求。本发明解决了电压互感器不停电条件下的在线
评估问题，与现有计量异常状态检测方法相比，极大提高了在线评估方法的有效性和适应
性。

[0115] 实施例二

[0116] 本发明实施例提供一种基于概念漂移和主成分分析的电压互感器状态评估系统，包括：

[0117] 概念漂移识别模块，用于采集变电站内电压互感器的历史输出信号，并获取同一电压等级下具有电气连接关系的待评估互感器采样矩阵X；基于待评估电压互感器内部的
相间关系构建识别矩阵 ，并利用无超参数概念漂移识别方法对识别矩阵 进行概念漂
移识别，计算得到余弦相似度矩阵 和概念漂移分界点 ，并根据余弦相似度矩阵 和概念
漂移分界点 从采样矩阵X中提取得到理想建模数据集 ；结合z‑score方法对理想建模
数据集 进行标准化处理得到理想建模数据集的标准化矩阵 。

[0118] 离线建模模块，用于对理想建模数据集 进行数据分离，得到理想建模数据集 的一次矩阵 和误差矩阵 ；结合从误差矩阵 中提取出的主要信息元素 建立相应的特征
量 ，同时结合核密度估计的方法确定检验置信度 下电压互感器误差状态正常和异常时
的边界条件，即评估阈值 。

[0119] 在线评估模块，用于采集待评估电压互感器的实时二次输出信号，构建采样数据集并计算对应的 实时评估量，根据实时评估量 与评估阈值 的关系判断是否存
在运行误差异常的电压互感器，若无则继续监测并更新实时 统计量；反之则通过计算
各电压互感器对实时评估量 的贡献率实现对异常电压互感器的定位，并上报信息。

[0120] 本发明所述的一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估系统对电压互感器进行运行状态检测和定位的步骤与本发明所述的一种基于概念漂移识别的电压
互感器误差状态在线评估方法步骤相同，达到的技术效果也相同，在此不再赘述。

[0121] 需要说明的是，实施例中所述的方法可以通过计算机软件程序实现，基于此，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：

[0122] 存储器，用于存储计算机软件程序；

[0123] 处理器，用于读取并执行所述存储器中存储的计算机软件程序，并实现本发明第一方面所述的一种基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法。

[0124] 同时还需说明的是，计算机软件程序中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这
样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术
方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，
包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执
行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、
只读存储器（ROM，Read‑Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁
碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0125] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

[0126] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。