本申请涉及分励脱扣器故障检测，具体涉及一种具有自检功能的分励脱扣器及其自检方法。
背景技术：
1、随着电力系统的日益复杂，对电气设备的安全性、可靠性和智能化要求不断提高。分励脱扣器作为断路器最重要的附件之一，在电力系统中有着非常重要的作用，用于在发生过载、短路或其他异常情况时迅速切断电路，防止事故扩大。一旦分励脱扣器发生故障，将会严重影响电力系统的动热稳定性，对线路上的电力设备造成巨大的损害与经济损失，甚至危及人身安全。因此，需要对分励脱扣器的健康状态进行检测，以评估是否发生了故障，进而确保电力系统的安全性。
2、分励脱扣器的自诊断又称“自检”，对于具有模拟信息处理功能的分励脱扣器系统，自检即是对系统进行检查，以及时发现分励脱扣器内存在的故障。然而，现有的自检方法通常仅仅分析分励脱扣器工作时的运行数据，并未考虑与历史数据的对比，无法通过当前时刻的最新数据与历史数据的对比结果来评估分励脱扣器的故障，降低了分励脱扣器自检的准确性。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种具有自检功能的分励脱扣器及其自检方法，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，该方法包括以下步骤：
3、在分励脱扣器工作时，获取当前时刻之前预设数量个时段的电流信号，将其中与当前时刻最接近的电流信号，记为最新电流信号，其余电流信号记为历史电流信号；
4、将最新电流信号划分为各子信号，基于所有子信号的增长趋势，确定最新电流信号的趋势正常指数，并结合各子信号中所有相邻电流数据的差异的分布情况和离散程度，确定最新电流信号的波形标准度；
5、基于所有电流信号的长度的离散程度，结合最新电流信号与所有历史电流信号的差异及相似度，确定最新电流信号的离群指数；
6、基于最新电流信号与所有历史电流信号在时间上的差异，确定最新电流信号的时间差异因子，并结合所述波形标准度和所述离群指数，确定当前时刻分励脱扣器的故障置信度，以完成分励脱扣器的自检。
7、优选的，所述最新电流信号的趋势正常指数的确定方法为：
8、确定各子信号的一阶差分序列中正数元素的个数在所有元素中的占比，最新电流信号的趋势正常指数为所有子信号的占比的平均水平。
9、优选的，所述最新电流信号的波形标准度的确定方法为：
10、基于各子信号中所有相邻电流数据的差异的分布情况，确定最新电流信号的第一波动度；
11、基于各子信号中所有相邻电流数据的差异的离散程度，确定最新电流信号的第二波动度；
12、最新电流信号的波形标准度的表达式为：；式中，a表示最新电流信号的波形标准度；b表示最新电流信号的趋势正常指数；c表示最新电流信号的第二波动度；表示最新电流信号的第一波动度；表示预设大于0的常数。
13、优选的，所述最新电流信号的第一波动度的确定方法为：
14、计算各子信号的一阶差分序列中所有元素的均值，若所有子信号的均值中正数元素的个数与负数元素个数的差值为1，且所有子信号的均值中的中位数为正数，则将最新电流信号的第一波动度设置为第一预设数值；反之，最新电流信号的第一波动度设置为第二预设数值，其中第二预设数值恒大于第一预设数值。
15、优选的，所述最新电流信号的第二波动度的确定方法为：
16、计算各子信号的一阶差分序列中所有元素的离散程度，最新电流信号的第二波动度为所有子信号的离散程度的均值。
17、优选的，所述最新电流信号的离群指数的表达式为：；式中，d表示最新电流信号的离群指数；f表示最新电流信号与所有历史电流信号的差异的均值；g表示所有电流信号的长度的离散程度；p表示最新电流信号与所有历史电流信号的相似度的均值；表示预设大于0的常数。
18、优选的，所述最新电流信号的时间差异因子的确定方法为：
19、将每个电流信号在开始发送的时刻与分离脱扣器接收的时刻之间的时间间隔，记为每个电流信号的响应时间；
20、计算每个电流信号与其他所有电流信号的响应时间的差异的均值，并将响应时间的差异的均值与对应电流信号的响应时间的乘积，记为每个电流信号的平均时间差异；
21、若最新电流信号的平均时间差异是所有电流信号的平均时间差异中唯一的最大值，则将最新电流信号的时间差异因子设置为第三预设数值；反之，将最新电流信号的时间差异因子设置为第四预设数值，其中，第四预设数值恒小于第三预设数值。
22、优选的，所述当前时刻分励脱扣器的故障置信度的表达式为：；式中，k表示当前时刻分励脱扣器的故障置信度；d表示最新电流信号的离群指数；表示最新电流信号的时间差异因子；a表示最新电流信号的波形标准度；表示预设大于0的常数。
23、优选的，所述完成分励脱扣器的自检，包括：
24、将当前时刻分励脱扣器的故障置信度作为异常检测算法的输入，得到当前时刻分励脱扣器的异常得分，若异常得分的归一化值大于或等于预设阈值，则当前时刻分励脱扣器发生故障，反之，分励脱扣器正常。
25、第二方面，本申请实施例还提供了一种具有自检功能的分励脱扣器，所述分励脱扣器的自检采用上述任意一项所述一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法的步骤。
26、本申请至少具有如下有益效果：
27、本申请通过分析所有子信号的增长趋势，确定最新电流信号的趋势正常指数，并结合各子信号中所有相邻电流数据的差异的分布情况和离散程度，确定最新电流信号的波形标准度，其有益效果在于可以更精确地描述电流信号的特性，评估电流信号的正常程度；本申请通过分析分离脱扣器工作时所有电流信号的长度的离散程度，结合最新电流信号与所有历史电流信号的差异及相似度，确定最新电流信号的离群指数，其有益效果在于可以确定分励脱扣器发生故障的可能性；本申请基于最新电流信号与所有历史电流信号在时间上的差异，确定最新电流信号的时间差异因子，并结合所述波形标准度和所述离群指数，确定当前时刻分励脱扣器的故障置信度，以完成分励脱扣器的自检，其有益效果在于可以全面评估分励脱扣器的健康状态，提高分离脱扣器自检的准确性。
28、本申请综合分励脱扣器的运行数据的异常情况，最新数据与历史数据之间的差异程度，以及分励脱扣器响应时间的变化程度三个方面，全面评估了分励脱扣器健康状态，提高了分离脱扣器自检的准确性。
1.一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述最新电流信号的趋势正常指数的确定方法为：
3.如权利要求1所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述最新电流信号的波形标准度的确定方法为：
4.如权利要求3所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述最新电流信号的第一波动度的确定方法为：
5.如权利要求3所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述最新电流信号的第二波动度的确定方法为：
6.如权利要求1所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述最新电流信号的离群指数的表达式为：；式中，d表示最新电流信号的离群指数；f表示最新电流信号与所有历史电流信号的差异的均值；g表示所有电流信号的长度的离散程度；p表示最新电流信号与所有历史电流信号的相似度的均值；表示预设大于0的常数。
7.如权利要求1所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述最新电流信号的时间差异因子的确定方法为：
8.如权利要求1所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述当前时刻分励脱扣器的故障置信度的表达式为：；式中，k表示当前时刻分励脱扣器的故障置信度；d表示最新电流信号的离群指数；表示最新电流信号的时间差异因子；a表示最新电流信号的波形标准度；表示预设大于0的常数。
9.如权利要求1所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法，其特征在于，所述完成分励脱扣器的自检，包括：
10.一种具有自检功能的分励脱扣器，其特征在于，所述分励脱扣器的自检采用权利要求1-9任意一项所述的一种具有自检功能的分励脱扣器的自检方法的步骤。
