[發明專利]一種基于坐標變換的低通濾波反饋解耦特征信號提取方法

在審

• 申請號: 202010673820.2
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111814708A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 高愛杰;李繼武;黃儒剛;萬勇;夏奔飛;喬帥君;秦宇
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司泗洪縣供電分公司;國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

本發明公開了一種基于坐標變換的低通濾波反饋解耦的特征信號提取方法，用于對需要信號進行提取。將輸入信號v_i采樣與反Park變化后的輸出信號作為輸入信號，利用電網電壓矢量角獲得輸入信號在旋轉正交坐標系下的直流信號v_d,v_q，將直流信號v_d,v_q通過低通濾波器濾波后獲得較為理想的直流信號v′_d,v′_q，通過電網電壓矢量角和反Park變化得到需要的輸出信號。本發明能夠解決在采樣信號在復雜電磁環境下易受噪聲干擾的問題，提高輸入信號幅值相角特征提取的準確度與穩定性。

技術領域

本發明涉及一種輸入信號的特征提取方法，特別是輸入信號基于坐標變換的低通濾波反饋解耦特征信號提取方法。

背景技術

非接觸測壓在電力設備故障判斷領域正在發揮著原來越重要的作，其核心就是對采樣信號的特征提取方法。過去，科研人員在特征提取方面做了很多工作。就目前來說特征提取方法主要由兩種：統計分析法和時頻域分析法。統計分析法指的是利用采樣信號的統計分布的特點和參數來提取能夠代表其主要特征的提取方法，主要有統計算子、Weibull參數、圖像特征等。提取統計特征時間開銷大且成功率低。

時頻域分析法又稱為波形分析法，主要由時域和頻域特征，小波域特征以及混沌特征，但是在實際現場應用中，采樣信號通常受到現場復雜電磁環境的影響，信噪比低，衰減畸變嚴重，使得上述方法難以準確的提取到特征量，且易受噪聲干擾，識別效果不穩定。

發明內容

本發明的目的是：針對現有技術的不足，提供了一種基于坐標變換的低通濾波反饋解耦特征信號提取方法，解決在采樣信號在復雜電磁環境下易受噪聲干擾的問題，提高輸入信號幅值相角特征提取的準確度與穩定性。

本發明的目的是這樣實現的：基于坐標變換的低通濾波反饋解耦特征信號提取方法，其具體步驟如下：

1)將采樣信號v_i與反饋信號v'_β作為輸入信號v_α＝v_i,v_β＝v'_β；

2)虛擬出50Hz頻率的電網電壓矢量角作為Park變換的參考角度對v_α,v_β進行Park變換得到直流信號v_d,v_q；

3)將Park變換后的直流信號v_d,v_q通過低通濾波器，濾除其中衰減高頻分量獲得直流分量v'_d,v'_q，所述v'_d主要代表輸入的電壓幅值，v'_q主要代表輸入電壓的相位差；

4)濾波后的直流分量v'_d,v'_q通過給定電網電壓矢量角進行反Park變化得到期望獲得的工頻信號和反饋信號v'_α,v'_β，所述v'_α是期望的工頻信號，v'_β為反饋信號；

5)對特征信號v'_α提取，對反饋信號v'_β進行反饋，第一路輸出與第一路輸入的關系表現為帶通特性，第二路輸出與第一路輸入的關系表現為低通特性；

所述v_i為電網二次回路采樣信號，利用反Park變換后的第二路輸出v'_β作為第二路輸入。

設定電網電壓矢量角對輸入信號進行Park變換具體步驟如下：