[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

摘要

本发明公开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，首先，构造出四种不同的新小波，将其逐一对待分解的节点信号进行冗余小波包分解；每一节点信号分解得到四组高频细节信号，对四者分别求归一化lp范数，以范数值最小者对应的小波为匹配该节点信号的最优小波；同理直至各层所有的节点信号分解完成，对各层分解得到的最顶端的高频细节信号的模极大值取平均，得到扰动开始时刻和结束时刻的最终判定值；其次，对降噪后的信号自扰动开始时刻向前取与工频对应的整周期时刻，将未出现模极大值的整周期时刻的电压值与扰动开始时刻的电压值取绝对值比值，根据比值结果判定扰动的类型以及严重程度。

主权项

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xi,j，其中，i＝1,2为当前分解层数；j＝1,K,2i‑1，xi,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di,j,1、di,j,2、di,j,3、di,j,4，对四者分别求归一化lp范数，取范数值最小的高频细节信号作为xi,j的最优分解结果di,j,opt，以得到di,j,opt对应的小波为匹配xi,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d1,1,opt、d2,1,opt和d2,2,opt；再次，对两层各自最顶端的高频逼近信号d1,1,opt和d2,2,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tstart和tend，实现对扰动的定位；然后，对扰动持续时间tend‑tstart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tstart向前按我国交流电工频tperiod＝1/50＝0.02(s)取整周期时刻，即t＝tstart‑k·tperiod(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。