[发明专利]电能表动态测试信号电能量值的压缩感知间接测量方法

权利要求书

1.一种电能表动态测试信号电能量值的压缩感知间接测量方法，其特征是,输入的动态电压与电流测试信号(1)为三相/单相稳态测试电压信号u_k(t)与稳态电流信号i_k(t)，三相/单相动态测试电压信号与二幅值/三幅值调制的动态测试电流信号分别称为稳态周期本征模态信号与二幅值/三幅值调制的动态本征模态信号构成；输入的动态测试信号在动态测试信号模态分解与处理单元(2)得到稳态功率信号与动态电流本征模态信号两种模态；两种模态信号分别由稳态与动态信号测量单元(3)测量，对于稳态功率信号采用标准电能表测量得到其电能量值E_S0，对动态电流本征模态信号，采用压缩感知测量矩阵测量得到该信号的正特征值累积量M⁺和负特征值累积量M^-；稳态测试信号电能量值E_S0、正特征值累积量M⁺与负特征值累积量M^-作为三个辅助测量参量，输入动态电能量值计算单元(4)中动态电能量值间接测量模型，采用动态测量算法计算动态测试信号的参考电能量值E_X0，由间接测量模型实现动态测试信号参考电能量值E_X0到稳态测试信号电能量值E_S0的溯源，采用动态测试信号的参考电能量值E_X0和被测电能表输出的电能量值E_Z，计算给出电能表的动态误差；

其中，所述稳态周期本征模态信号为稳态测试电压信号u_k(t)和稳态测试电流信号i_k(t)，其表达式分别为：

u_k(t)＝Usin(Ω₁t+φ_k)

式中，Ω₁＝2πf₁为角频率，f₁为工频频率，T₁＝1/f₁为稳态信号的工频周期,φ_k为三相稳态电压信号相位，为三相稳态电流信号相位，k＝a,b,c分别表示a相、b相和c相；由信号u_k(t)和信号i_k(t)相乘得稳态功率信号

所述输入二幅值/三幅值调制的动态本征模态信号为动态测试电压和动态测试电流信号其表达式分别为：

由信号和信号相乘得动态测试功率信号

式中，A_kL＝[α_k0,α_k1,…,α_k(L-1)]，α_k(L+n)＝α_kn，为动态测试电流的特征向量，B_L＝[β₀,β₁,…,β_L-1]_1×L，β_k(L+n)＝β_kn为动态测试电压的特征向量，L∈[2,∞)为有界正整数，T＝LT₁为动态测试信号周期，g(t-nT)为窗函数，G_n(t)＝[g(t-T)，g(t-2T)，…g(t-nT)]为窗函数向量；

所述动态电能量值计算单元(4)中动态电能量值间接测量模型的输入辅助测量参量为稳态测试信号电能量值E_S0、正特征值累积量M⁺和负特征值累积量M^-，输出为测量的动态测试信号的参考电能量值E_X0；通过读取标准电能表的电能值或累计标准电能表在测量时间L′T₁内输出的电能脉冲数，计算得到稳态测试信号电能量值E_S0；采用动态测量算法计算动态测试信号的参考电能量值E_X0；

其中，所述动态电能量值的间接测量模型为：

式中，E_X0为动态测试信号的参考电能量值，E_S0为稳态测试信号电能量值，L(·|·)为似然函数，

所述计算动态测试信号的参考电能量值E_X0的动态测量算法为：

该式给出了E_X0到E_S0的溯源关系。