[发明专利]一种畸变信号条件下电能计量方法

权利要求书

1.一种畸变信号条件下电能计量方法，其特征在于：所述方法为：采用小波变换将离散的畸变信号分解在不同频率带上，之后提出需要的频带上的信号，对提出的信号重构，之后根据重构的信号计算各项功率值，即为：

将原始数列经过二抽取，分为两个等长度的数列且长度是原始数列一半的子数列，其中一个子数列存放原始数列奇数位下标对应的数，另一个子数列存放原始数列偶数位下标对应的数；然后将两个子数列分别于对应的滤波器组做卷积运算可分别得到信号的平滑部分与细节部分，平滑部分就是信号低频信号部分的近似逼近，细节部分就是信号高频部分的近似逼近；然后逐次使用上一次的平滑信号部分去做下一次二抽取分解再次将信号分为低频和高频部分，直到N＝0时，分解完成得到的基波系数矩阵和畸变信号系数矩阵，利用信号的重构过程即分解的反演过程将信号重构，得到重构的基波电压、电流和畸变电压、电流，计算各项功率值，最后计量畸变信号下的合理电能实现利用小波分频带功率测量方法进行畸变信号条件下电能进行计量。

2.根据权利要求1所述的一种畸变信号条件下电能计量方法，其特征在于：所述的采用小波变换将离散的畸变信号分解在不同频率带上具体为：采集的离散信号f(n)进行小波分解，c_j,k是f(n)的分解系数，频域分辨率为a＝2^j，低通滤波h_k和高通滤波g_k组成一对小波通道滤波器组；c_j-1,k和d_j-1,k是信号f(n)此频域分辨下经过滤波组2抽取得到的小波变换后的尺度系数和小波系数；并对子空间V_j继续进行此分解，依次类推，离散信号的频域多分辨率分解得以实现，最后信号会被分解到一组正交的不同频率的子带上，即：

对采样得到的畸变信号f(n)进行小波分解，输入离散信号c_6,k是原始信号i(t)的采样序列i(n)，采样的频率要大于奈奎斯特采样频率，设采样率为12800Hz，得到的小波分解系数分别为d_5,k，d_4,k，d_3,k，d_2k，d_1,k，d_0,k及c_0,k；

由多分辨率分析可知，电网中电压信号和电流信号u(t)、i(t)可以分解成不同频率的成分，分别表示为：

式中J表示分解层数，c_j(k)和c′_j(k)为尺度系数，d_j(k)和d′_j(k)是小波系数；

选择的尺度函数是一组正交基，那么c_j(k)、d_j(k)、c′_j(k)、d′_j(k)分别可表示为：

由双尺度方程可知：

h(k)是低通滤波器系数，g(k)是高通滤波器系数，它们之间满足：

g(k)＝(-1)^kh(1-k) (7)

初始的尺度系数c_j(k)和c′_j(k)可分别由信号u(t)和i(t)采样得到，由c_j(k)和c′_j(k)经过小波变换逐层分解就能得到信号再不同频段上的小波系数，从而将电压和电流信号分别分解为不同频段上的信号。

3.根据权利要求2所述的一种畸变信号条件下电能计量方法，其特征在于：所述的提出需要的频带上的信号具体为：

将基波电压、电流和畸变电压、电流分离出来，计量畸变信号下的电能，将分解后信号中不需要重构信号的小波系数置成零，得到需要的基波信号和畸变信号，根据重构方程得到畸变电压u′_s(t)和畸变电流i′_s(t)表示为：