[發(fā)明專利]基于電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷特征的卡爾曼和修正小波變換濾波方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810052698.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108334822B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王立輝;祁順然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

1.基于電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷特征的卡爾曼和修正小波變換濾波方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)根據(jù)電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷中直流基波、非穩(wěn)態(tài)波信號(hào)特征對(duì)傳統(tǒng)小波變換算法的閾值參數(shù)、分層參數(shù)進(jìn)行合理修正；

(2)利用修正小波變換濾除非穩(wěn)態(tài)波和高次諧波；基波信號(hào)處于電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷頻率最底層部分，利用修正小波變換濾除非穩(wěn)態(tài)波和高次諧波；

式中f(t)為電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷的低頻信號(hào)；χ()為尺度空間函數(shù)；為尺度上的投影，實(shí)現(xiàn)對(duì)非穩(wěn)態(tài)波和高次諧波的濾除；e_r,k、e_r,m為r尺度上的逼近參數(shù)；j為基波序號(hào)，取1；m為尺度離散化的冪級(jí)數(shù)；S()為尺度空間濾波函數(shù)，體現(xiàn)信號(hào)低通特性；

(3)利用卡爾曼濾波算法濾除低次諧波；具體包括如下步驟：

(31)選擇觀測(cè)狀態(tài)

其中y_1,z,y_2,z為一組，為基波和各次諧波的正交分解波形；w_i為第i次諧波的幅值；θ_i第i次諧波的相角；

(32)選擇系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程以及量測(cè)方程

其中，W(K)為觀測(cè)矩陣，Y_K為與W(K)有關(guān)的觀測(cè)向量，ω_k為過(guò)程噪聲隨機(jī)序列，v_k為觀測(cè)噪聲，為轉(zhuǎn)移矩陣，x_K+1系統(tǒng)動(dòng)態(tài)矩陣，f_N為電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷中諧波頻率；

(33)識(shí)別、追蹤基波的幅值和相角；

(4)檢測(cè)信號(hào)突變點(diǎn)；

(5)卡爾曼濾波算法信號(hào)突變點(diǎn)處的平滑；通過(guò)步驟(4)檢測(cè)到信號(hào)突變點(diǎn)處后，在其后的時(shí)間L采用修正小波變換分解替換卡爾曼濾波算法分解得到信號(hào)突變點(diǎn)處的基波信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷特征的卡爾曼和修正小波變換濾波方法，其特征在于，步驟(1)中，對(duì)分層參數(shù)的修正具體為：電動(dòng)汽車直流充電時(shí)基波頻率為0Hz，計(jì)算分解層數(shù)時(shí)，在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加n層，其分解層數(shù)的公式為：

其中f_s為采樣頻率，f₀為紋波信號(hào)頻率的最大公約數(shù)，μ＝2；

對(duì)閾值參數(shù)的修正具體為：對(duì)兩種閾值取平均值；

其中，Ds為處理后的數(shù)據(jù)，D為采集的數(shù)據(jù)，β為修正權(quán)數(shù)，ε為選取的閾值；利用線性插值函數(shù)，對(duì)式(2)進(jìn)行平滑。

3.如權(quán)利要求1所述的基于電動(dòng)汽車充電非線性負(fù)荷特征的卡爾曼和修正小波變換濾波方法，其特征在于，步驟(4)中，檢測(cè)信號(hào)突變點(diǎn)具體包括如下步驟：

(41)對(duì)于電動(dòng)汽車直流充電，采集當(dāng)前時(shí)刻數(shù)據(jù)D₀,時(shí)間間隔T、2T、3T前的數(shù)據(jù)D₁、D₂、D₃，如果

均成立，則此時(shí)刻為信號(hào)突變點(diǎn)，其中σ₁為確定的閾值；

(42)對(duì)于電動(dòng)汽車交流充電，采集當(dāng)前時(shí)刻卡爾曼算法計(jì)算的幅值Δw₀，時(shí)間間隔T₁、2T₁、3T₁前的幅值Δw₁、Δw₂、Δw₃，如果

均成立，則此時(shí)刻為信號(hào)突變點(diǎn)，其中σ₂為確定的閾值。