[發(fā)明專利]存在延時的兩種波形相似度判斷方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112379178B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶勇;胡曉非;趙楓;謝智奕;高傳海;喬惠;張蕾;張俊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司合肥供電公司
• 主分類號: G01R29/00
• 分類號: G01R29/00;G06F17/18;G06K9/62
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟

本發(fā)明的一種存在延時的兩種波形相似度判斷方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，可用于判斷兩組方波波形的相似度，用于相變關(guān)系判定設(shè)備中判定分機(jī)產(chǎn)生周期性方波電流信號與主機(jī)中哪一路測量的電流信號相同。包括以下步驟：設(shè)置采樣電路進(jìn)行信號一和信號二采樣；分別將采樣后信號中的直流分量去掉；對兩種波形進(jìn)行相位檢測；對兩種波形進(jìn)行相位同步；計算兩種波形相似度。本發(fā)明的存在延時的兩種波形相似度判斷方法，采用移位相乘判斷兩個信號的延時時間；根據(jù)延遲時間修正兩個信號的采樣數(shù)據(jù)，來消除兩條波形的延遲；采用相同點(diǎn)采樣值相減算法，來判斷兩個信號的相似度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相變關(guān)系判定設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種存在延時的兩種波形相似度判斷方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

在臺區(qū)及線路識別設(shè)備中，需要比對兩個(連續(xù))測量周期電流波形(舉例：0-ts接入約5A電流，t-2ts接入約10A電流，2t-4ts斷開所有電流，如此周期循環(huán)。)并給出主機(jī)波形與分機(jī)波形的相似度。如下圖1中的例子：

達(dá)到上述目標(biāo)，存在以下技術(shù)問題：

①主機(jī)與分機(jī)測量的電流不一樣，主機(jī)為I_主＝I_分+I_用戶，而分機(jī)電流只為I_分，兩者的電流幅度本來就存在差異；

②I_用戶電流會隨著用戶用電負(fù)荷的接入/斷開而隨機(jī)變化，即為I_用戶非周期性變化；

③主機(jī)和分機(jī)開始測量的時間存在異步，故兩者測量的波形在時域存在滯后現(xiàn)象。

本發(fā)明可針對存在上述技術(shù)問題，解決兩種波形相似度。

上述問題目前常用技術(shù)有：

1)、有效值檢測法

CN101067928：一種測量語音波形相似度的新方法，其特點(diǎn)是：完全基于時域?qū)崿F(xiàn)，計算量小，抗噪聲性好，準(zhǔn)確度高；其基本思想是：對一段語音信號x(t)，首先找出兩個相鄰的過零點(diǎn)t1和t2(且t1＜t2)；在區(qū)間[t1，t2]上，用平行于橫軸的直線將語音信號x(t)切分成互不重疊的N部分，計算每一部分的面積，然后將這N部分的面積按順序作成一個N維向量；對另一段語音信號也做類似的處理，得到另一個N維向量；計算兩個N維向量的距離就可以得到兩個語音波形的相似度。如果兩個N維向量的對應(yīng)分量成比例，則可以判斷兩個語音波形經(jīng)放大或縮小后相似(即相對相似)。本發(fā)明的語音波形相似度測量方法，不僅能測量語音波形的絕對相似度，而且能夠測量語音波形的相對相似度(即語音波形經(jīng)放大或縮小后的相似度)，可以用于語音信號的基音檢測，語音信號的高質(zhì)量壓縮與還原，非線性特征抽取等方面，對語音信號處理有多方面的影響。

上述方法采用有效值檢測法，判斷兩個過零點(diǎn)間的有效值(即面積)，根據(jù)面積值是否接近來兩者是否相似。

該方法存在的缺陷或不足：僅采用波形有效值一個參數(shù)作為判讀依據(jù)，波形的其他如直流分量、頻率、幅度、形狀、相位、干擾信息等參數(shù)未被引入，判斷的準(zhǔn)確性比較低。

2)、諧波及歐拉公式分析法

CN110007141：本發(fā)明公開了一種基于電壓電流諧波相似度的諧振點(diǎn)檢測方法，包括以下步驟，步驟一，利用低頻載波發(fā)送機(jī)向變壓器低壓側(cè)注入幅值相等、頻率不同的載波電流信號；步驟二，檢測變壓器低壓側(cè)的電壓信號U(t)與電流信號I(t)；步驟三，根據(jù)滑動DFT算法，提取出測量信號中的電壓電流諧波；步驟四，根據(jù)余弦相似度計算公式，計算電壓電流諧波波形之間的相似度；步驟五，根據(jù)計算得到的電壓電流諧波之間的相似度，來確定諧振點(diǎn)。本發(fā)明此方法實(shí)現(xiàn)簡單，只需測量變壓器低壓側(cè)的電壓電流信號，另外，該方法計算量小，測量數(shù)據(jù)無需上傳到主站，可本地進(jìn)行分析，可以實(shí)現(xiàn)對諧振點(diǎn)的實(shí)時在線檢測。

上述方法采用FFT算法進(jìn)行頻域分析，針對每次諧波進(jìn)行余弦相似度計算。