[发明专利]一种高噪声背景下电能质量扰动信号降噪方法

权利要求书

1.一种高噪声背景下电能质量扰动信号降噪方法，其特征在于包括以下步骤：

A、利用变电站中的电压、电流互感器及二次设备对相关扰动信号进行在线采集和记录；

B、将扰动信号中的中高频噪声进行抑制；

C、通过区分噪声和暂态扰动，消除噪声对信号的影响；

根据噪声和扰动在时频域表现不同，以模矩阵行的平均值作为基准线，噪声以及扰动使得模矩阵的行向量沿着采样点方向上下波动，在模矩阵的行向量上由于暂态扰动的能量大于噪声的能量，由此可以通过波动能量密度来区分噪声和暂态扰动；

D、通过区分噪声和信号，对噪声进行压制。

2.根据权利要求1所述的高噪声背景下电能质量扰动信号降噪方法，其特征在于：步骤B中，将扰动信号利用多分辨率双曲S变换，令双曲S变换的离散表达式如下

当n≠0时

当n＝0(相当于零频率)时

式中j,m,n＝0,1,...,N-1；G_H(m,n)的离散化表达式：

N为进行双曲S变换的离散信号的点数；T采集信号相邻两点的时间，即采样周期；f为频率；t是时间；m用来实现在不同频率变换；参数τ用来控制时间轴上双曲窗口的位置；信号通过快速傅里叶变换得到加入参数m得到G_H(m,n)为双曲窗口函数；决定了双曲窗口前半曲线的衰减度；决定了双曲窗口后半曲线的衰减度；λ_HY确定了双曲窗口的曲率；的增加会使双曲窗口的前后两半曲线衰减，从而改变了双曲窗口的形状；通过调整值的和，使窗宽随频率成反比变化的速度，达到调节时频精度的目的；

多分辨率双曲S变换的结果为复数矩阵，对矩阵每一个元素取模得到多分辨率双曲S变换的模矩阵；模矩阵列表示采样时间，行表示频率；基频幅值曲线，即模矩阵频率为50Hz处的行向量；频率幅值曲线，即模矩阵频中每行的最大值。

3.根据权利要求2所述的高噪声背景下电能质量扰动信号降噪方法，其特征在于：低频部分频率范围为1Hz≤f_L≤100Hz，多分辨率双曲S变换离散表达式的n_L的取值范围为NT≤n_L≤100NT时的参数为λ_HY＝3。

4.根据权利要求2所述的高噪声背景下电能质量扰动信号降噪方法，其特征在于：中频部分频率范围为101Hz≤f_M≤900Hz，多分辨率双曲S变换离散表达式的n_M的取值范围为101NT≤n_M≤900NT时的参数为λ_HY＝16。

5.根据权利要求2所述的高噪声背景下电能质量扰动信号降噪方法，其特征在于：高频部分频率范围为901Hz≤f_H≤1300Hz，多分辨率双曲S变换离散表达式的n_H的取值范围为901NT≤n_H≤1300NT时的参数为λ_HY＝32。