[發(fā)明專利]基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010224045.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN111444613B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李博;劉盎泱;曹敏;廖耀華;王恩;唐標(biāo);朱夢(mèng)夢(mèng);韓彤;李毅;劉斯揚(yáng);陳葉;蔣婷婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/14;G06F17/18;G01R23/16
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

1.一種基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過(guò)頻譜儀采集電力系統(tǒng)諧波的采樣信號(hào)?；

基于所述采樣信號(hào)得到所述采樣信號(hào)的局部極大值點(diǎn)與局部極小值點(diǎn)；

通過(guò)MATLAB擬合工具的多項(xiàng)式擬合工具對(duì)所述局部極大值點(diǎn)與局部極小值點(diǎn)進(jìn)行擬合得到局部極大值包絡(luò)曲線和局部極小值包絡(luò)曲線；

根據(jù)在上方的局部極大值包絡(luò)與在下方的局部極小值包絡(luò)截取中間原始信號(hào)的外露端點(diǎn)截取舍去，得到不包含包絡(luò)外信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，所述外露端點(diǎn)截取舍去，包括步驟：

對(duì)信號(hào)進(jìn)行極大值極小值求包絡(luò)；

對(duì)信號(hào)進(jìn)行兩端截取，去除兩端的外露端點(diǎn)；

將分析原來(lái)信號(hào)變成分析較短截取信號(hào)；

基于所述局部極大值點(diǎn)包絡(luò)曲線和局部極小值點(diǎn)包絡(luò)曲線通過(guò)平均求值的方法得到平均包絡(luò)；

基于所述不包含包絡(luò)外信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，根據(jù)EMD分解循環(huán)迭代的方法得到分解為所有IMF和剩余余波分量；

對(duì)分解出來(lái)的本征模函數(shù)進(jìn)行希爾伯特變換得到信號(hào)的瞬時(shí)特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)的分析計(jì)算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析方法，其特征在于，通過(guò)MATLAB擬合工具的多項(xiàng)式擬合工具對(duì)所述局部極大值點(diǎn)與局部極小值點(diǎn)進(jìn)行擬合得到局部極大值包絡(luò)曲線和局部極小值包絡(luò)曲線，包括步驟：

多項(xiàng)式擬合使用MATLAB自帶的擬合工具Curve?Fitting工具實(shí)現(xiàn)擬合包絡(luò)；

通過(guò)選取不同的多項(xiàng)式次數(shù)直觀的看出擬合的近似程度，由于MATLAB擬合時(shí)采用的是最小二乘的方法，因此誤差平方和是MATLAB評(píng)價(jià)擬合程度的標(biāo)準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析方法，其特征在于，基于所述不包含包絡(luò)外信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，根據(jù)EMD分解循環(huán)迭代的方法得到分解為所有IMF和剩余余波分量，包括以下步驟：

將信號(hào)與均值做差，求得剩余余波分量，即：；

確定是否符合本征模函數(shù)的兩個(gè)條件，如果不符合，將作為新的信號(hào)，重復(fù)上述步驟，直到滿足條件，表示為：；

是從初始信號(hào)中分解出來(lái)的，將減去，求出剩余的，表示為：

；

將上述作為新的信號(hào)重復(fù)以上步驟，循環(huán)操作得到不能再分解的余波結(jié)束，分解終止，信號(hào)表示為：

。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析方法，其特征在于，所述EMD為處理非平穩(wěn)信號(hào)的方法，用于將復(fù)雜信號(hào)分解為多個(gè)本征模函數(shù)和殘余信號(hào)，表示為：

。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析方法，其特征在于，所述端點(diǎn)截取方法用于解決端點(diǎn)效應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析方法，其特征在于，所述多個(gè)本征模函數(shù)，即多個(gè)IMF為不同單一頻率的波；所述殘余信號(hào)，即余波，為信號(hào)的趨勢(shì)項(xiàng)，即頻率低于設(shè)定閾值W的波，其他IMF都建立在所述余波上。

7.一種基于改進(jìn)EMD電力系統(tǒng)諧波分析的裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個(gè)處理器以及至少一個(gè)存儲(chǔ)器；

所述至少一個(gè)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令；

所述至少一個(gè)處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令中的至少部分指令以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的方法。

8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)指令中的至少部分指令被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的方法。