[發明專利]一種工頻信號幅值的計算方法及系統

有效

• 申請號: 201710533719.5
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107346374B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 李升健;黃燦英;郭亮;鄧才波;安義;徐在德
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;南昌大學
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 劉愛芳

1.一種工頻信號幅值的計算方法，其特征在于，包括：

采用小波函數對標準工頻信號利用低通濾波器和帶通濾波器進行多尺度分析，通過反復訓練建立工頻信號能量與小波變換系數之間的映射關系，以得到能量比例系數；

對工頻信號進行多尺度分析，以計算工頻帶小波系數平方和小波變換系數；

根據所述工頻帶小波系數平方、所述小波變換系數和所述能量比例系數，計算所述工頻信號的幅值，具體為采用以下公式計算所述工頻信號幅值：

Im＝(Ed3*K)^1/2；其中，Im為所述工頻信號幅值，Ed3為工頻信號小波變換系數d3的平方和，K為所述能量比例系數，K＝E1/Ed3，E1＝(I1)²，所述E1表示工頻信號的能量。

2.根據權利要求1所述的工頻信號幅值的計算方法，其特征在于，所述采用小波函數對標準工頻信號利用低通濾波器和帶通濾波器進行多尺度分析的步驟包括：

多尺度分析時利用兩組濾波器{h_n}和{g_n}，將信號分解為近似部分和細節部分，其中{h_n}是低通濾波器，通過該低通濾波器作用得到的信號稱為所述近似部分；{g_n}為帶通濾波器，通過該帶通濾波器作用得到的信號稱為所述細節部分，若采樣頻率為f_s，則近似部分為經過{h_n}濾波器作用后得到的頻率介于[0，f_s/4]的分量，而細節部分則為經過{g_n}濾波器作用后得到的頻率介于[f_s/4，f_s/2]的分量，再對低頻分量進行低通濾波和帶通濾波，則可得到尺度2上的近似部分和細節部分，依此類推，得到剩余尺度上的近似部分和細節部分，其中，Mallat分解算法如下：

其中h，g分別為所述低通濾波器和所述帶通濾波器。

3.根據權利要求2所述的工頻信號幅值的計算方法，其特征在于，所述通過反復訓練建立工頻信號能量與小波變換系數之間映射關系，以得到能量比例系數的步驟包括：

選擇標準工頻信號f(t)＝100sin(100πt)進行多分辨率分析，以計算能量比例系數K。

4.根據權利要求1至3任意一項所述的工頻信號幅值的計算方法，其特征在于，所述小波函數的母小波為sym6小波。

5.一種工頻信號幅值的計算系統，其特征在于，包括：

映射關系建立模塊，用于采用小波函數對標準工頻信號利用低通濾波器和帶通濾波器進行多尺度分析，通過反復訓練建立工頻信號能量與小波變換系數之間的映射關系，以得到能量比例系數；

第一計算模塊，用于對工頻信號進行多尺度分析，以計算工頻帶小波系數平方和小波變換系數；

第二計算模塊，用于根據所述工頻帶小波系數平方、所述小波變換系數和所述能量比例系數，計算所述工頻信號的幅值，具體為采用以下公式計算所述工頻信號幅值：

Im＝(Ed3*K)^1/2；其中，Im為所述工頻信號幅值，Ed3為工頻信號小波變換系數d3的平方和，K為所述能量比例系數，K＝E1/Ed3，E1＝(I1)²，所述E1表示工頻信號的能量。