[發明專利]基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號檢測方法

有效

• 申請號: 201810362609.1
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108664901B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 徐艷春;高永康;李振興;李振華
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01R31/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：采用四點波形曲率匹配延拓，得到原始信號真實的端點極值點分布情況；

步驟2：通過三次B樣條函數插值計算局部均值函數和局部包絡函數；

步驟3：使用自適應篩選迭代終止準則，自動判斷最優的篩選迭代次數，并且分解出所有的PF分量；

步驟4：根據步驟3求得的PF分量，計算出瞬時幅值和瞬時頻率；

步驟5：對步驟4求得的瞬時幅值和瞬時頻率進行重組，在整個時頻區間表現出信號的變化趨勢。

2.根據權利要求1所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：步驟1中，所述四點波形曲率匹配延拓采用曲率c(i)、相關系數ρ、曲率匹配誤差ε作為計算依據；

曲率表達式為：

其中：i是信號的采樣點序列號，是第i個采樣點的二階導數，是第i的采樣點的一階導數；

相關系數的表達式為：

式中，cov(c,c(ω))代表特征波形段的曲率與各個匹配波形段之間曲率的協方差，D(c)代表特征波段的標準差，D(c(ω))代表各個匹配波段的標準差；

曲率匹配誤差的表達式為：

相關系數越大，說明兩個波形段越相似；曲率匹配誤差越小則越精確，定義衡量指標σ＝ρ-ε，在匹配波形段內搜索σ最大的值，作為最優匹配波形段。

3.根據權利要求1所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：步驟2中，三次B樣條函數插值采用matlab自帶的spline函數進行插值計算。

4.根據權利要求1所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：步驟3中，所述自適應篩選迭代終止準則由內外層循環構成，內層循環終止條件為均方根值(RMS)和過度峰度值(EK)組成的能量評價指標f連續兩次遞增；

外層循環終止條件為：當分解得到的PF分量與原始信號之間的相關系數小于0.25時，外層循環終止，從而迭代也隨之終止。

5.根據權利要求4所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：所述均方根表達式為：

過度峰度值表達式為：能量評價指標：f＝RMS+EK，

式中μ(i)＝a_1(n+1)(i)-1；

所述相關系數的表達式為：

式中k代表第k個PF分量。

6.根據權利要求1所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：步驟1中，所述瞬時幅值和瞬時頻率的計算公式為：

7.根據權利要求1所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：步驟5中，時頻分析圖將所有的頻率幅值信息重新組合，在整個時頻區間表現出信號的變化趨勢。

8.根據權利要求1所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：步驟5中，LMD算法的時頻分析方法：以時間尺度為水平軸，以頻率尺度為縱軸，色譜代表幅值大小；將每個PF分量的瞬時幅值、瞬時頻率作為時頻分析圖中的大小元素，對應其時間建立時頻分析圖譜。

9.根據權利要求1所述基于改進LMD的微電網電能質量擾動信號的檢測方法，其特征在于：所述擾動信號為電壓信號或電流信號。