[發明專利]一種基于樣本熵與小波變換的線損特性分析方法

有效

• 申請號: 201810100115.6
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108415880B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王奇;莊遠燦;閻帥;朱建全;蔡延雷;劉明波
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心;華南理工大學
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G06F17/18
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

1.一種基于樣本熵與小波變換的線損特性分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、輸入原始線損數據；

S2、設定滑動移除數據的窗口長度S以及滑動步長L；

S3、從待分析的原始線損率數據的第i個數據開始連續移除S個數據，再將剩余N-S個數據拼接在一起形成一個新的線損率序列；

S4、利用樣本熵理論計算重新拼接的線損率序列的熵值；

S5、保持移除數據的窗口尺度不變，以步長L逐步移動窗口，重復步驟S3～S5，直到原始線損率數據序列結束為止；

S6、通過步驟S2～S5得到一個隨窗口移動的樣本熵序列；

S7、根據步驟S6的樣本熵序列的變化情況判斷線損率異常點，并使用異常數據兩側平均值進行補全；

S8、重復步驟S2～S7，對修正后的線損率數據進行檢驗，直至前后兩次樣本熵平均值之差在一個設定的值內；

S9、對修正后的線損率數據進行小波變換，得出線損率小波方差；

S10、根據線損率小波方差分析線損率的周期變換。

2.如權利要求1所述的基于樣本熵與小波變換的線損特性分析方法，其特征在于，在步驟S9中，所述的小波變換采用的是Morlet復小波，Morlet復小波表達式為：

對于線損率序列f(t)，其連續小波變換為：

式中，W_f(a,b)稱為小波系數；ψ^*(t)是ψ(t)的復共軛函數，a為頻域參數，b為時域參數；

通過小波變換系數W_f(a,b)可以進而計算得到線損率小波方差；

3.如權利要求1所述的基于樣本熵與小波變換的線損特性分析方法，其特征在于，在步驟S4中，所述的樣本熵理論為：

對于給定的線損率序列x(1)，x(2)，…，x(N)，其樣本熵的計算步驟如下所示：

(a)將線損率數據按照時間順序排列成一組m維矢量

X_m(i)＝(x(i),x(i+1),…,x(i+m-1)) (1)

式中，i＝1,2,…,N-m+1；

(b)定義X_m(i)與X_m(j)之間的距離d為兩者對應元素中差值最大的一個

d(X_m(i),X_m(j))＝max(|X_m(i+k)|-|X_m(j+k)|) (2)

式中，k＝0,1,2,…,m-1；

(c)給定閾值r，對于每一個i值，計算X_m(i)與其余所有矢量X_m(j)(j＝1,2,…,N-m+1且i≠j)之間的距離d(X_m(i),X_m(j))；統計d(X_m(i),X_m(j))小于r的數目N_m(i)，以及此數目與矢量總數的比值B_m(i)：

(d)對B_m(i)求其平均值，記為B′_m：

(e)將維數增加為m+1，重復步驟(a)～(d)，得到B′_m+1；

(f)理論上時間序列的樣本熵為定義為：

當N為有限值時，樣本熵的估計值為

SampEn(N,m,r)＝-ln(B′_m+1/B′_m) (6)

r取原始序列x(i)的0.1～0.25倍標準差，參數m取1或2。