基于经验小波变换的畸变信号电量计量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于经验小波的畸变信号电量计量方法，首先采集电网中原始的电压信号和电流信号为待观测信号；对待观测信号进行经验小波变换，具体为：先将待观测信号自适应的进行频谱划分，划分为不同模态；接着对每个模态实施经验小波变换分解待观测信号；从经验小波变换分解结果中提取出待观测信号的基波信号和畸变信号，进而得到有功功率P。解决了现有电量计量技术小波变换需要进行小波基和分解层数的选择，使得自适应能力差未能实现自适应检测、小波分解存在频率混叠现象、且受制于Heisenberg测不准原理的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于经验小波变换的畸变信号电量计量方法
本专利技术属于电量计量自动化
，涉及一种基于经验小波的畸变信号电量计量方法。
技术介绍
现代电力系统中各种各样的感应加热炉、电力机车、电力电子开关设备、电化工业设备等非线性负载占有率迅速增加，这类负荷的增加使得供电电压不对称程度加剧，波动性也日趋严重，造成了大量谐波信号产生，使得电网电能质量日趋恶化，电网信号畸变严重。电压电流信号中除了基波外还掺杂大量准周期、时变、非平稳的畸变信号，严重影响其它用户电能质量，也对传统电量计量方式、计量仪器的功能提出了新要求。现在电网所使用的计量方案大多只计量基波与基波所产生的电能，事实上基波信号和畸变信号也存在电能交换。由于目前国内外尚无统一畸变信号电量计量标准，使得对非线性负载用户的惩罚措施缺失，对电网造成巨大经济损失。研究和完善对电网非平稳畸变信号电量计量理论和方法是现在急待解决的问题。现在电量计量设备使用的时-频分析工具大多是快速傅里叶变换(FFT)，FFT对稳态信号有较好的频域分辨能力，但是对电网畸变信号的分析却暴露出来“旁瓣”和“频谱泄露”等问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于经验小波的畸变信号电量计量方法，其特征在于，具体步骤如下：/n步骤S1：采集电网中原始的电压信号和电流信号为待观测信号；/n步骤S2：对待观测信号进行经验小波变换，具体为：/n首先将待观测信号自适应的进行频谱划分，划分为不同模态；接着对每个模态实施经验小波变换分解待观测信号；/n步骤S3：从经验小波变换分解结果中提取出待观测信号的基波信号和畸变信号，进而得到有功功率P。/n

【技术特征摘要】
1.基于经验小波的畸变信号电量计量方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤S1：采集电网中原始的电压信号和电流信号为待观测信号；
步骤S2：对待观测信号进行经验小波变换，具体为：
首先将待观测信号自适应的进行频谱划分，划分为不同模态；接着对每个模态实施经验小波变换分解待观测信号；
步骤S3：从经验小波变换分解结果中提取出待观测信号的基波信号和畸变信号，进而得到有功功率P。


2.根据权利要求1所述的基于经验小波的畸变信号电量计量方法，其特征在于，所述步骤S2自适应划分频谱具体为：首先确定待观测信号N的个数；接着确定划分频谱边界ωn，其中n为第n个频谱边界，围绕每个ωn都定义一个过渡段Tn，宽度为2μn，其中μn＝γωn，γ为系数。


3.根据权利要求1所述的基于经验小波的畸变信号电量计量方法，其特征在于，所述步骤S2每个模态进行经验小波变换具体步骤为：
步骤S2.1：根据确定的频谱边界ωn，构造经验小波ψn(ω)数学模型和经验尺度数学模型；
步骤S2.2：进行经验小波变换与逆变换。


4.根据权利要求3所述的基于经验小波的畸变信号电量计量方法，其特征在于，所述经验小波ψn(ω)数学模型为：



所述经验尺度数学模型为：



其中，
令中间变量则





5.根据权利要求3所述的基于经验小波的畸变信号电量计量方法，其特征在于，进行经验小波变换与逆变换具体步骤为：
步骤S2.2.1：将原信号f(t)同经验尺度进行内积处理，得到近似系数为：



将原信号f(t)同经验小波ψn(t)进行内积处理，得到细节系数为：



其中，为经验尺度的复共轭；为经验小波ψn(t)的复共轭；为原信号f(t)的傅里叶变换；为经验尺度的傅里叶变换；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琰，冯昆，徐天奇，罗强，朱梦梦，朱全聪，何兆磊，
申请(专利权)人：云南民族大学，
类型：发明
国别省市：云南;53