[发明专利]基于参数优化形态学滤波的电压暂降信号去噪方法、特征提取方法、系统及可读存储介质

权利要求书

1.一种基于参数优化形态学滤波的电压暂降信号去噪方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：获取待处理的电压暂降信号，所述电压暂降信号包含噪声；

S2：基于形态学滤波器采用粒子群算法优化所述形态学滤波器的参数，再利用参数优化后的形态学滤波器对电压暂降信号进行去噪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2的实现过程如下：

S21：选用余弦型结构元素的形态学滤波器，并采用粒子群算法优化余弦型结构元素的宽度，优化过程中将待处理的电压暂降信号输入余弦型结构元素的形态学滤波器；

S22：以待处理的电压暂降信号输入步骤S21中参数优化后的形态学滤波器的结果作为滤波信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤S2的实现过程中还包括如下步骤：

S23：计算步骤S22中滤波后的电压暂降信号的同步旋转直轴分量和交轴分量；

S24：选用直线型结构元素的形态学滤波器，并采用粒子群算法优化直线型结构元素的宽度，其中，参数优化过程中将同步旋转直轴分量和交轴分量输入直线型结构元素的形态学滤波器中进行二次滤波；

S25：最后以同步旋转直轴分量和交轴分量输入步骤S24中参数优化后的形态学滤波器的结果作为最终的直流分量。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤S21中待优化的参数为余弦型结构元素的宽度，并以滤波后的电压暂降信号的信噪比作为适应度值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤S22中待优化的参数为直线型结构元素的宽度，并分别以滤波后的同步旋转直轴分量u_d，交轴分量u_q对应的信号误差均方根值作为适应度值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述形态学滤波器为交替混合滤波器，定义如下：

式中，U(n)是第n个电压暂降采样点对应的电压信号，g表示结构元素，λU(n)H(g)表示λ尺度的交替混合滤波器，F_oc(g)、F_co(g)分别定义为开-闭运算和闭-开运算，λ表示尺度大小，λg表示结构元素g经过λ-1次自身膨胀得到：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2的执行过程如下：

首先，计算所述待处理的电压暂降信号的同步旋转直轴分量和交轴分量；

然后，选用直线型结构元素的形态学滤波器，并采用粒子群算法优化直线型结构元素的宽度，其中，参数优化过程中将同步旋转直轴分量和交轴分量输入直线型结构元素的形态学滤波器中进行滤波去噪，以同步旋转直轴分量和交轴分量输入参数优化后的形态学滤波器的结果作为最终的去噪信号。

8.一种基于参数优化多尺度形态学滤波的电压暂降信号特征提取方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：根据权利要求1所述的步骤S1以及步骤S2对待处理的电压暂降信号进行去噪，其中，得到去噪后的电压暂降信号对应的直流分量；

步骤2：利用直流分量计算电压暂降的特征值，所述特征值为暂降深度U和/或相位跳变所述暂降深度U和相位跳变计算公式为：

式中，u_d0和u_q0分别表示dq旋转坐标系下电压暂降信号对应的d轴直流分量和q轴直流分量。

9.一种电压暂降信号处理系统，其特征在于：包括：

信号获取模块，用于获取待处理的电压暂降信号；

参数优化模块，用于基于形态学滤波器采用粒子群算法优化所述形态学滤波器的参数；

滤波模块，用于利用形态学滤波器对电压暂降信号进行滤波。

10.一种可读存储介质，其特征在于：存储了计算机程序，所述计算机程序被处理器调用以执行权利要求1-8任一项所述方法的步骤。