[發(fā)明專利]基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711182530.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108108659B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鐵;蘇安龍;唐俊刺;曲祖義;高凱;何曉洋;金曉明;孔祥瑞;曾輝;崔岱;梁曉赫;馮占穩(wěn);孫文濤;王鐘輝;王亮;許小鵬;張艷軍;王順江;周純瑩;寧遼逸;王澍;嚴(yán)正
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/16
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周楠;宋鐵軍

1.基于多分辨率奇異譜熵和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法，其特征在于：該方法步驟如下：

(1)錄入原始電壓信號f(k)(k＝1,2,…,N)，N為采樣點(diǎn)數(shù)；

(2)對待分析離散信號f(k)(k＝1,2,…,N)，N為采樣點(diǎn)數(shù)，用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解進(jìn)行處理，分解出第1個固有模態(tài)函數(shù)(IMF)的候選分量h₁；

(3)判斷h₁是否為一個IMF函數(shù)，若是滿足IMF條件，則h₁被判定為f(k)的第1個IMF分量，若否，則將h₁作為待處理信號重新計算，進(jìn)而持續(xù)分解完畢；

(4)對每層的重構(gòu)信號進(jìn)行n維的相空間重構(gòu)，重構(gòu)矩陣為A；

(5)對每層矩陣A進(jìn)行奇異值分解，得到對應(yīng)層重構(gòu)矩陣A的奇異值，基于信息熵理論，計算各層信號的奇異譜熵H_j；

(6)將各層熵值H_j組合，得到的特征向量T，作為孤島檢測的特征向量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多分辨率奇異譜熵和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法，其特征在于：步驟(2)具體為：

f(k)的第一個固有模態(tài)函數(shù)(IMF)候選h₁可由式(1)確定：

h₁＝f(k)-m₁ (1)；

式中：m₁表示f(k)的上、下包絡(luò)線均值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多分辨率奇異譜熵和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法，其特征在于：判斷h₁是否為一個IMF函數(shù)，若滿足IMF條件，則h₁就是原始信號的第1個IMF分量；

步驟(3)中的IMF判定規(guī)則如下：

(1)信號的整個波形中極值點(diǎn)的個數(shù)與過零點(diǎn)的個數(shù)必須相等或最多相差不超過1個；

(2)任意時刻由局部極值點(diǎn)組成的包絡(luò)線相對于時間軸局部對稱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多分辨率奇異譜熵和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法，其特征在于：步驟(3)中對判定結(jié)果為是的分量進(jìn)行如下處理：

若h₁被判定為IMF分量，則將d₁記作第一個IMF函數(shù)，分離d₁，得到剩余量信號r₁：

r₁＝f(k)-d₁ (2)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多分辨率奇異譜熵和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法，其特征在于：步驟(3)中對判定結(jié)果為否的分量進(jìn)行如下處理：

將h₁替代公式(2)中的f(k)作為待處理信號，重新計算，再次判定是否為IMF。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于多分辨率奇異譜熵和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法，其特征在于：步驟(3)中繼續(xù)分解其余IMF的規(guī)則如下：

將r₁視為原始數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟(1)-(3)直至最后的r_n不滿足IMF函數(shù)成立條件，獲得IMF分量組：

r_n＝r_n-1-d_n (3)；

從而得到：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多分辨率奇異譜熵和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的孤島檢測關(guān)鍵特征提取方法，其特征在于：步驟(4)中相空間重構(gòu)的規(guī)則如下：

記每層IMF分量為D_j，對每層IMF分量進(jìn)行n維相空間重構(gòu)，將D_j中的d_j(1),d_j(2),…,d_j(n)作為n維相空間第1個矢量，然后右移1步，將d_j(2),d_j(3),…,d_j(n+1)作為第2個矢量，如此構(gòu)造出一個(N-n+1)×n維的矩陣A：