本发明专利技术涉及一种基于广义双曲S变换的电压暂降检测方法，包括以下步骤：(1)被测电压信号采样；(2)对采样信号进行广义双曲S变换；(3)根据S模矩阵，求取基频电压幅值；(4)将基频电压幅值与设定的电压暂降阈值进行比较，判断是否发生电压暂降；(5)若发生电压暂降，则提取特征量，对电压暂降的起止时刻、相位跳变进行检测分析。与现有的检测方法相比，由于本发明专利技术采用的是广义双曲S变换，对原始的双曲窗函数进行了改进，引入了窗宽调整因子和窗宽变化率调整因子，因此可以灵活调整时频分辨率，降低检测信号对噪声的敏感度，能够精确检测出电压暂降的幅值、起止时刻以及相位跳变。本发明专利技术在电力系统故障检测中具有广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于广义双曲S变换的电压暂降检测方法，属于电能质量信号分 析与处理领域。
技术介绍
近年来，随着电力工业和高新技术的发展，各种高度自动化与智能化的现代工业 设备广泛应用于电力系统中，它们对高质量电能供应的依赖性越来越大，即使几个周期的 供电中断或电压跌落都将影响这些敏感设备的正常工作。在各种电能质量问题中，电压暂 降是敏感设备异常工作的主要因素。一般认为，70%以上的电能质量问题是由电压暂降引 起的。电压暂降可能导致计算机程序紊乱、生产过程停止、调速装置失灵及保护设备误动作 等，不仅造成用户的经济损失，还可能导致重大人身伤亡事故。因此，仅仅考虑谐波、三相不 平衡、电压偏差等传统电能质量指标的检测已经不能满足现代电力用户的要求，对电压暂 降的检测已成为电能质量研究领域的重要问题。 目前，国内外已有较多的方法可用来实现电压暂降的检测。传统的均方根值法、dq 变换法虽然能够较快的跟踪电压幅值的变化，但无法实现电压暂降起止时刻的精确定位； 离散小波变换可以对暂降扰动进行定位，但很难从小波系数中提取到暂降幅值的特征；短 时傅里叶变换存在需要对窗口类型进行选择以及窗宽固定的缺陷；S变换是小波变换和短 时傅里叶变换的发展，不仅克服了两者的缺陷，而且变换过程无损可逆，双曲S变换对S变 换进行了一定的改进，它的窗函数是不对称的，在高频部分具有更高的分辨率，但是仍存在 时频分辨率变化模式固定，容易受噪声影响的缺点。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种时频分辨率变化模式可调，不易受噪声 影响的电压暂降检测方法。 为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种基于广义双曲S变换的电压暂 降检测方法，其步骤如下：（1)将电压信号输入电力系统分析仪中进行采样，得到被测电压 采样信号U(kT) ; (2)对步骤（1)中所得到的电压采样信号进行广义双曲S变换，得到S变 换复数矩阵；（3)对步骤（2)中S变换复数矩阵中的每个元素求模，得到S模矩阵，根据S模 矩阵求取基频电压幅值U ; (4)选取0. 9UN为电压暂降的阈值，将基频电压幅值U与暂降阈 值〇. 9UN进行比较。若U大于或等于0. 9UN，则没有发生电压暂降；若U小于0. 9UN，则发生 了电压暂降；(5)发生电压暂降后，可继续由步骤（2)得到的S变换复数矩阵提取特征量， 对电压暂降的起止时刻、相位跳变进行检测分析。 所述步骤（2)中，所述广义双曲S变换采用的窗函数为广义的双曲窗函数，其表达 式为【主权项】1. 一种基于广义双曲S变换的电压暂降检测方法，其步骤如下： (1) 将电压信号输入电力系统分析仪中进行采样，得到被测电压采样信号U(kT); (2) 对步骤⑴中所得到的电压采样信号进行广义双曲S变换，得到S变换复数矩阵； (3) 对步骤（2)得到的S变换复数矩阵中的每个元素求模，得到S模矩阵，根据S模矩 阵求取基频电压幅值U; (4) 选取0.9UN为电压暂降的阈值，将基频电压幅值U与暂降阈值0.9%进行比较。若 U大于或等于0. 9UN，则没有发生电压暂降；若U小于0. 9UN，则发生了电压暂降； (5) 发生暂降后，可继续由步骤（2)得到的S变换复数矩阵提取特征量，对电压暂降的 起止时刻、相位跳变进行检测分析。2. 如权利要求1所述的一种基于广义双曲S变换的电压暂降检测方法，其特征在于： 所述步骤（2)中，所述广义双曲S变换采用的窗函数为广义的双曲窗函数，其表达式为：式中，a、运分别为前向锥度、后向锥度；A是窗函数的曲率，与时间同量纲；y为窗宽 调整因子；Y是窗宽变化率调整因子。3. 如权利要求1或2所述的一种基于广义双曲S变换的电压暂降检测方法，其特征在 于：广义双曲窗函数是非对称可调的，通过改变参数U和Y，可灵活调整广义双曲S变换 的时频分辨率及其变化模式，且能够有效降低检测信号对噪声的敏感程度。【专利摘要】本专利技术涉及一种基于广义双曲S变换的电压暂降检测方法，包括以下步骤：(1)被测电压信号采样；(2)对采样信号进行广义双曲S变换；(3)根据S模矩阵，求取基频电压幅值；(4)将基频电压幅值与设定的电压暂降阈值进行比较，判断是否发生电压暂降；(5)若发生电压暂降，则提取特征量，对电压暂降的起止时刻、相位跳变进行检测分析。与现有的检测方法相比，由于本专利技术采用的是广义双曲S变换，对原始的双曲窗函数进行了改进，引入了窗宽调整因子和窗宽变化率调整因子，因此可以灵活调整时频分辨率，降低检测信号对噪声的敏感度，能够精确检测出电压暂降的幅值、起止时刻以及相位跳变。本专利技术在电力系统故障检测中具有广泛的应用前景。【IPC分类】G01R19-00【公开号】CN104808035【申请号】CN201410031709【专利技术人】吴丽娜, 刘观起, 周娟娟, 李琳 【申请人】华北电力大学（保定）【公开日】2015年7月29日【申请日】2014年1月24日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于广义双曲S变换的电压暂降检测方法，其步骤如下：(1)将电压信号输入电力系统分析仪中进行采样，得到被测电压采样信号U(kT)；(2)对步骤(1)中所得到的电压采样信号进行广义双曲S变换，得到S变换复数矩阵；(3)对步骤(2)得到的S变换复数矩阵中的每个元素求模，得到S模矩阵，根据S模矩阵求取基频电压幅值U；(4)选取0.9UN为电压暂降的阈值，将基频电压幅值U与暂降阈值0.9UN进行比较。若U大于或等于0.9UN，则没有发生电压暂降；若U小于0.9UN，则发生了电压暂降；(5)发生暂降后，可继续由步骤(2)得到的S变换复数矩阵提取特征量，对电压暂降的起止时刻、相位跳变进行检测分析。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽娜，刘观起，周娟娟，李琳，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13
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