(19)中华 人民共和国 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 202110903339.2 (22)申请日 2021.08.0 6 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 程可昕　雷俊豪　许晟铭　刘书豪　 林佳龙　杨鸣　司马文霞 　文捷浩　 王霖　黄琳瑜　 (74)专利代理 机构 重庆缙云专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 50237 代理人 王翔 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于深度学习的电磁式电压互感器电 压反算方法 (57)摘要 本发明公开一种基于深度学习的电磁式电 压互感器电压反算方法， 步骤包括： 1)采集待测 电压互感器的二次侧电压 数据； 2)建立LS TM电磁 式电压互感器电压反算模 型； 3)将待测电压互感 器的二次侧电压数据输入到LSTM电磁式电压互 感器电压反算模 型中， 计算得到待测电压互感器 一次侧电压值。 本发明基于LSTM模型， 使得仅需 要通过测量电压互感器二次侧电压便能精确还 原其一次侧电压， 为电网安全监测提供了更加精 确的数据。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 113987906 A 2022.01.28 CN 113987906 A 1.一种基于深度学习的电磁式电压互感器电压反算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)采集待测电压互感器的二次侧电压数据。 2)建立所述 LSTM电磁式电压互感器电压反算模型； 3)将待测电压互感器的二次侧电压数据输入到LSTM电磁式电压互感器电压反算模型 中， 计算得到待测电压互感器一次侧电压值。 2.根据权利要求1所述的基于LSTM模型的电压互感器端口电压反算方法， 其特征在于， 所述LSTM电磁式电压互感器电压反算模型包括输入层、 隐藏层和 输出层； 输入门、 输出 门、 遗忘门的激活函数 是sigmoid函数； 每 个门都有sigmo id函数和按位乘操作； 所述输入层用于 接收待测电压互感器的二次侧电压数据； 所述隐藏层包括若干记忆模块， 每个记忆模块包括输入单元、 输出单元、 输入门、 输出 门、 遗忘门、 Cei l； 输入单 元、 输出单元的激活函数为tanh函数； 所述输出层的激活函数为线性 函数， 输出层用于 输出待测电压互感器的一次侧电压 。 3.根据权利要求1所述的基于LSTM模型的电压互感器端口电压反算方法， 其特征在于， 所述LSTM电磁式电压互感器电压反算模型输入门it、 遗忘门ft、 输出门ot、 单元激活向量ct、 隐藏层单 元ht分别如下 所示： 式中， σ 表示逻辑sigmoid函数； Wxi、 Whi、 Wci分别表示输入门与输入特征向量、 输入门与 隐藏层单元、 输入门与单元激活向量之间的权重矩阵； Wxf、 Whf、 Wcf分别表示遗忘门与输入 特 征向量、 遗忘门与隐藏层单元、 遗忘门与单元激活向量之间的权重矩阵， Wxo、 Who、 Wco分别表 示输出门与输入特征向量、 输出门与隐藏层单元、 输出门与单元激活向量之 间的权重矩阵； Wxc、 Whc分别表示单元激 活向量与输入特征向量、 单元激活向量与隐藏层单元之间的权重矩 阵； t表示采样时刻； tanh为激活函数； bi、 bf、 bc、 bo分别表示输入门、 遗忘门、 单元激活向量、 输出门的偏差值； Xt表示输入。 4.根据权利要求1所述的基于LSTM模型的电压互感器端口电压反算方法， 其特征在于， 所述LSTM电磁式电压互感器电压 反算模型由电压互感器端口电压训练数据集训练得到； 所 述电压互感器端口电压训练数据集中包括若干预处 理后的电压互感器端口电压数据。 5.根据权利要求4所述的基于LSTM模型的电压互感器端口电压反算方法， 其特征在于， 采集电压互感器端口电压数据的步骤 包括： 1)在电压互感器的一 次侧并联阻容式分压， 并对阻容式分压器二 次侧信号进行高频采 集， 得到阻容式分压器二次侧信号； 将阻容式分压器二 次侧信号乘以阻容分压器的变比， 得到电压互感器的一 次侧电压信权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113987906 A 2号； 2)对电压互感器二次侧信号进行高频采集， 得到电压互感器的二次侧电压数据； 3)在互感器一次侧施加典型 过电压， 并测量电压互感器的一次侧电压和二次侧电压； 4)改变过电压的波形参数和幅值， 并返回步骤3)， 获得若干组电压互感器端口电压数 据。 6.根据权利要求5所述的基于LSTM模型的电压互感器端口电压反算方法， 其特征在于， 所述典型过电压包括标准雷电过电压、 非标准雷电过电压、 工频过电压、 低频过电压、 分频 铁磁谐振过电压、 高频铁磁谐振过电压、 基频铁磁谐振过电压、 弧光接地过电压、 标准操作 过电压。 7.根据权利要求5所述的基于LSTM模型的电压互感器端口电压反算方法， 其特征在于， 预处理后电压互感器端口电压数据的获取步骤 包括： 1)利用孤立森林算法对电压互感器端口电压数据进行异常数据检测， 并根据检测结 果， 去除异常数据； 2)对数据进行波形的归一 化处理， 把有名值变为标幺值； 归一 化计算公式为： 式中， m'为标幺值， m为有名值， REF为基准 值； 3)建立输入参数矩阵， 即： 式中， Xn为时刻tn的二次侧电压； Yn为时刻tn的一次侧电压； n 为时间步长 。 8.根据权利要求1所述的基于LSTM模型的电压互感器端口电压反算方法， 其特征在于， 所述LSTM电磁式电压互感器电压反算模型还经过了电压互感器端口电压验证数据集的验 证； 所述电压互感器端口电压验证数据集中包括若干预处理后的电压互感器端口电压数 据， 且电压互感器端口电压验证数据集的数值与电压互感器端口电压训练数据集的数值存 在不同。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113987906 A 3