[发明专利]基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号检测方法

权利要求书

1.基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：采用四点波形曲率匹配延拓，得到原始信号真实的端点极值点分布情况；

步骤2：通过三次B样条函数插值计算局部均值函数和局部包络函数；

步骤3：使用自适应筛选迭代终止准则，自动判断最优的筛选迭代次数，并且分解出所有的PF分量；

步骤4：根据步骤3求得的PF分量，计算出瞬时幅值和瞬时频率；

步骤5：对步骤4求得的瞬时幅值和瞬时频率进行重组，在整个时频区间表现出信号的变化趋势。

2.根据权利要求1所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：步骤1中，所述四点波形曲率匹配延拓采用曲率c(i)、相关系数ρ、曲率匹配误差ε作为计算依据；

曲率表达式为：

其中：i是信号的采样点序列号，是第i个采样点的二阶导数，是第i的采样点的一阶导数；

相关系数的表达式为：

式中，cov(c,c(ω))代表特征波形段的曲率与各个匹配波形段之间曲率的协方差，D(c)代表特征波段的标准差，D(c(ω))代表各个匹配波段的标准差；

曲率匹配误差的表达式为：

相关系数越大，说明两个波形段越相似；曲率匹配误差越小则越精确，定义衡量指标σ＝ρ-ε，在匹配波形段内搜索σ最大的值，作为最优匹配波形段。

3.根据权利要求1所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：步骤2中，三次B样条函数插值采用matlab自带的spline函数进行插值计算。

4.根据权利要求1所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：步骤3中，所述自适应筛选迭代终止准则由内外层循环构成，内层循环终止条件为均方根值(RMS)和过度峰度值(EK)组成的能量评价指标f连续两次递增；

外层循环终止条件为：当分解得到的PF分量与原始信号之间的相关系数小于0.25时，外层循环终止，从而迭代也随之终止。

5.根据权利要求4所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：所述均方根表达式为：

过度峰度值表达式为：能量评价指标：f＝RMS+EK，

式中μ(i)＝a_1(n+1)(i)-1；

所述相关系数的表达式为：

式中k代表第k个PF分量。

6.根据权利要求1所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：步骤1中，所述瞬时幅值和瞬时频率的计算公式为：

7.根据权利要求1所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：步骤5中，时频分析图将所有的频率幅值信息重新组合，在整个时频区间表现出信号的变化趋势。

8.根据权利要求1所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：步骤5中，LMD算法的时频分析方法：以时间尺度为水平轴，以频率尺度为纵轴，色谱代表幅值大小；将每个PF分量的瞬时幅值、瞬时频率作为时频分析图中的大小元素，对应其时间建立时频分析图谱。

9.根据权利要求1所述基于改进LMD的微电网电能质量扰动信号的检测方法，其特征在于：所述扰动信号为电压信号或电流信号。