[发明专利]一种自适应拟合提升小波包降噪分析的电能质量扰动检测方法

权利要求书

1.一种自适应拟合提升小波包降噪分析的电能质量扰动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，应用数据拟合和提升算法构造出四种不同的新小波，具体步骤为：

(1)确定不同的基函数、样本点数M和基函数的维数N；

(2)取预测算子长度与更新算子长度相等，计算得到预测算子和更新算子系数，结合其与滤波器组系数之间的关系，构造出四种新的小波；

其次，应用四种新小波逐一对电能质量扰动信号进行两层冗余提升小波包分解，每个待分解的节点信号x_i,j，其中，i＝1,2为当前分解层数；j＝1,...,2^i-1，x_i,j为第i层的第j个节点信号，分解之后得到四组高频细节信号d_i,j,1、d_i,j,2、d_i,j,3、d_i,j,4，对四者分别求归一化l^p范数，取范数值最小的高频细节信号作为x_i,j的最优分解结果d_i,j,opt，以得到d_i,j,opt对应的小波为匹配x_i,j的最优小波，同时舍弃其他三组高频细节信号；以此自适应算法完成两层提升小波包分解后，则可得到d_1,1,opt、d_2,1,opt和d_2,2,opt；

再次，对两层各自最顶端的高频逼近信号d_1,1,opt和d_2,2,opt的模极大值取平均，即得到两组扰动开始时刻和结束时刻的最终判定值t_start和t_end，实现对扰动的定位；

然后，对扰动持续时间t_end-t_start进行分析，若在标准范围内可判定为电能质量暂态事件，则应用小波阈值降噪算法先对该扰动信号进行降噪，再对降噪之后的信号自t_start向前按我国交流电工频t_period＝1/50＝0.02(s)取整周期时刻，即t＝t_start-k·t_period(k∈Z⁺)；

最后，判断t时刻是否出现模极大值；取未出现模极大值的向前整周期时刻t_normal与t_start的电压值求取绝对值比根据此比值判断扰动的类型及严重程度。

2.根据权利要求1所述的一种自适应拟合提升小波包降噪分析的电能质量扰动检测方法，其特征在于：所述的基函数，分别为：

(1)φ₁(x)＝x^1.5·k；

(2)φ₂(x)＝x^0.2·k；

(3)φ₃(x)＝x^k·e^0.25·x；

(4)φ₁(x)＝x^k·cos(0.1·k)；

其中，k＝0,1,2,…N，N为基函数的维数。

3.根据权利要求1所述的一种自适应拟合提升小波包降噪分析的电能质量扰动检测方法，其特征在于：所述样本点数M和基函数的维数N的取值分别为6和5。

4.根据权利要求1所述的一种自适应拟合提升小波包降噪分析的电能质量扰动检测方法，其特征在于：所述l^P范数中，p的取值为0.1。

5.根据权利要求1所述的一种自适应拟合提升小波包降噪分析的电能质量扰动检测方法，其特征在于：所述小波阈值降噪中，选用折衷阈值函数为阈值通过Heursure规则生成。

6.根据权利要求1所述的一种自适应拟合提升小波包降噪分析的电能质量扰动检测方法，其特征在于：对降噪之后的信号自t_start向前取工频即t_period＝1/50(Hz)＝0.02(s)的整周期时刻即t＝t_start-k·t_period(k∈Z⁺)，判断所取的时刻是否出现模极大值；对扰动开始时刻t_start和未出现模极大值的向前整周期时刻t_normal对应的电压值即：

计算的绝对值比值即并根据R值进行判断：

(1)若1.1≤R≤1.8，判定为电压暂升事件，且R越大，则扰动越严重；

(2)若0.1≤R≤0.9，判定为电压暂降事件；且R越小，扰动就越严重；

(3)若R0.1，判定为短时电压中断事件；且R越小，扰动越严重。