(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 202211290050.9 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 国网天津市电力公司城西供电分公 司 地址 300190 天津市南 开区红旗路278号 赛 德广场6号楼 申请人 国家电网有限公司 　 国网天津市电力公司 (72)发明人 张颖　梁睿　李冰洁　刘长德　 刘祚安　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 张迎新 (51)Int.Cl. G01R 31/08(2006.01)G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种多模态城市电网故障诊断方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种多模态城市电网故障诊断 方法及系统， 所述方法包括： 采集城市电网多模 态数据集； 对城市电网多模态数据集进行小波包 分解， 并对分解后的数据进行重构， 以形成城市 电网多模态数据集的高频特征集； 根据所述高频 特征集， 形成故障数据训练集； 根据故障数据训 练集， 构建故障诊断模型； 根据故障诊断模型， 对 待诊断的多模态城市电网故障数据进行诊断。 本 发明有效地对 多模态城市电网故障进行诊断。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115356599 A 2022.11.18 CN 115356599 A 1.一种多模态城市电网故障诊断方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 采集城市电网多模态数据集； 对城市电网多模态数据集进行小波包分解， 并对分解后的数据进行重构， 以形成城市 电网多模态数据集的高频 特征集； 根据所述高频 特征集， 形成故障数据训练集； 根据故障数据训练集， 构建故障诊断模型； 根据故障诊断模型， 对待 诊断的多模态城市电网故障数据进行诊断。 2.根据权利要求1所述的一种 多模态城市电网故障诊断方法， 其特征在于， 对城市电网 多模态数据集进行小 波包分解， 包括： 通过以下公式对 城市电网多模态数据集进行小 波包变换： 其中， 是小波变换后得到的小 波系数，W是正交矩阵， 是原始信号，T为转置符号。 3.根据权利要求2所述的一种多模态城市电网故障诊断方法， 其特 征在于， 对经过小波包分解后的数据进行重构， 包括： 对经过小波包分解后的数据进行正交矩阵构造， 并针对小波包分解过程中逐步分解出 来的多维高频信号， 选用高通滤波器进行小 波包分解进行 下采样。 4.根据权利要求3所述的一种多模态城市电网故障诊断方法， 其特 征在于， 所使用的高通滤波器为： W=[0.707， ‑0.707] 其中，W为高通滤波器， 即正交矩阵。 5.根据权利要求3所述的一种多模态城市电网故障诊断方法， 其特 征在于， 根据故障诊断模型， 对待 诊断的多模态城市电网故障数据进行诊断， 包括： 通过故障诊断模型， 对待 诊断的多模态城市电网故障数据是否具有故障进行判断； 若具有故障， 则对故障的类型进行诊断。 6.根据权利要求5所述的一种 多模态城市电网故障诊断方法， 其特征在于， 对待诊断的 多模态城市电网故障数据是否具有故障进行判断， 包括 1） 计算待 诊断的多模态城市电网故障数据的核矩阵； 2） 核矩阵中心化； 3） 计算待 诊断的多模态城市电网故障数据的非线性主成分； 4） 计算待诊断的多模态城市电网故障数据残余误差空间统计量SPE和主元空间统计量 T2； 5） 将SPE和T2的控制限进行比较； 6） 若超过控制限， 则判断为故障， 即待 诊断的多模态城市电网故障数据具有故障。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的一种多模态城市电网故障诊断方法， 其特 征在于， 城市电网多模态数据集包括第一模态数据以及第二模态数据， 其中， 第一模态数据包括以下任意 一种或多种类型的数据： 电压、 电流、 频率、 功率 值； 第二模态数据包括以下任意 一种或多种类型的数据：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356599 A 2近红外图像、 监控图像、 监控视频、 声 音、 振动信号。 8.一种多模态城市电网故障诊断系统， 其特 征在于所述系统包括： 采集模块， 用于采集城市电网多模态数据集； 处理模块， 用于对城市电网多模态数据集进行小波包分解， 并对分解后的数据进行重 构， 以形成城市电网多模态数据集的高频 特征集； 获取模块， 用于根据所述高频 特征集， 形成故障数据训练集； 构建模块， 用于根据故障数据训练集， 构建故障诊断模型； 诊断模块， 用于根据故障诊断模型， 对待 诊断的多模态城市电网故障数据进行诊断。 9.根据权利要求8所述的一种多模态城市电网故障诊断系统， 其特 征在于， 其中， 对城市电网多模态数据集进行小 波包分解， 包括： 通过以下公式对 城市电网多模态数据集进行小 波包变换： 其中， 是小波变换后得到的小 波系数，W为正交矩阵， f是原始信号，T为转置符号。 10.根据权利要求9所述的一种多模态城市电网故障诊断系统， 其特 征在于， 对经过小波包分解后的数据进行重构， 包括： 对经过小波包分解后的数据进行正交矩阵构造， 并针对小波包分解过程中逐步分解出 来的多维高频信号， 选用高通滤波器进行小 波包分解进行 下采样。 11.根据权利要求8 ‑10任一项所述的一种多模态城市电网故障诊断系统， 其特 征在于， 城市电网多模态数据集包括第一模态数据以及第二模态数据， 其中， 第一模态数据包括以下任意 一种或多种类型的数据： 电压、 电流、 频率、 功率 值； 第二模态数据包括以下任意 一种或多种类型的数据： 近红外图像、 监控图像、 监控视频、 声 音、 振动信号。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356599 A 3