專利名稱：基于s變換的sdpqd信號識別方法、設備及系統的制作方法
技術領域：
本發明關于電能質量擾動領域，特別是關于SDPQD信號識別技術，具體的講是一種基于S變換的SDPQD信號識別方法、設備及系統。
背景技術：
隨著科學技術和國民經濟的發展，用戶對電能質量的要求越來越高，如何正確識別各種電能質量擾動，在電能質量研究領域中越來越受到重視。現有技術中，識別電能質量擾動的方法主要有如下五種(I)、滑動均方根計算方法取被測電壓半個周期計算其均方根值作為一個樣本，計為U，順序取值形成η個樣本序列，則均方根值為UrN.
'(η)當采到新的樣本點時，加入最新的樣本點并把最早的I個樣本去掉,形成滑動均方根值，此種方法即為滑動均方根計算方法。(2)、缺損電壓計算方法設穩態電壓為Mpii(t) = -JlU η(ω -φα)發生電壓暫降后電壓為 ) = η(ω -φ )則在電壓暫降中的電壓變化m(t) = Upll(t) -Usag(t)(3)、瞬時電壓dq分解法
— -Ua
三相電壓dq變換公式為U d U=CUb_ I _Uc _式中，C:
sin ω η{ω -2π 12) η{ω + 2^-/3)
-cos( i) - cos( i -2^-/3) - cos( i + 2π 12)_
ua = 42U sin ω
ub - 4 υ η(ω -2π 13)
對于理想三相系統，Me = Su η(ω + 2π/3)
ud = -\f3U
dq變換結果是uq = O
(4)、人工智能識別
在人工智能識別中，其分類過程可分為兩步
①特征量提取
包括小波變換、二進制小波變換、二代小波變換、廣義小波變換、離散小波變換、S
變換、希爾伯特變換等，其基本原理是把電力擾動信號依時間尺度和頻率尺度分解成多個時-頻分量，然后再提取特征量，以連續小波變換為例，信號f(t)經過小波變換為
權利要求
1.一種基于S變換的短時電能質量擾動信號識別方法，其特征是，所述的方法包括 采集變電站上的短時電能質量擾動SDPQD信號；將采集的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣；將所述的時頻矩陣進行尺度縮放；根據預設的標準時頻矩陣確定所述的時頻矩陣各行的相似度值；根據所述的各行相似度值確定所述的時頻矩陣的平均相似度值；根據所述的時頻矩陣的平均相似度值識別所述的SDPQD信號。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征是，所述的將采集的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣包括將所述采集的SDPQD信號進行采樣截取；將采樣截取的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特征是，所述的根據預設的標準時頻矩陣確定所述的時頻矩陣各行的相似度值包括根據由工頻信號組成的電壓時頻矩陣和功率時頻矩陣將所述的時頻矩陣進行過濾； 根據預設的標準時頻矩陣確定所述的過濾后的時頻矩陣各行的相似度值。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征是，采用雙線性插值法將所述的時頻矩陣進行尺度縮放。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征是，采用相似度最大原理、根據所述的時頻矩陣的平均相似度值識別所述的SDPQD信號。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征是，所述的預設的標準時頻矩陣包括電壓暫降矩陣、電壓暫升矩陣、電壓波形缺口矩陣、電壓波形尖峰矩陣、振蕩暫態矩陣、短時諧波矩陣、電壓暫降+諧波矩陣以及電壓暫升+諧波矩陣。
7.一種基于S變換的SDPQD信號識別方法，其特征是，所述的方法包括采集變電站上的SDPQD信號；將采集的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣；將所述的時頻矩陣進行尺度縮放；根據預設的標準時頻矩陣確定所述的時頻矩陣各列的相似度值；根據所述的各列相似度值確定所述的時頻矩陣的平均相似度值；根據所述的時頻矩陣的平均相似度值識別所述的SDPQD信號。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征是，所述的將采集的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣包括將所述采集的SDPQD信號進行采樣截取；將采樣截取的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征是，所述的根據預設的標準時頻矩陣確定所述的時頻矩陣各列的相似度值包括根據由工頻信號組成的電壓時頻矩陣和功率時頻矩陣將所述的時頻矩陣進行過濾； 根據預設的標準時頻矩陣確定所述的過濾后的時頻矩陣各列的相似度值。
10.根據權利要求7所述的方法，其特征是，采用雙線性插值法將所述的時頻矩陣進行尺度縮放。
11.根據權利要求7所述的方法，其特征是，采用相似度最大原理、根據所述的時頻矩陣的平均相似度值識別所述的SDPQD信號。
12.根據權利要求7所述的方法，其特征是，所述的預設的標準時頻矩陣包括電壓暫降矩陣、電壓暫升矩陣、電壓波形缺口矩陣、電壓波形尖峰矩陣、振蕩暫態矩陣、短時諧波矩陣、電壓暫降+諧波矩陣以及電壓暫升+諧波矩陣。
13.一種基于S變換的SDPQD信號識別設備，其特征是，所述的設備包括第一信號采集裝置，用于采集變電站上的SDPQD信號；第一信號變換裝置，用于將采集的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣；第一尺度縮放裝置，用于將所述的時頻矩陣進行尺度縮放；第一相似度值確定裝置，用于根據預設的標準時頻矩陣確定所述的時頻矩陣各行的相似度值；第一平均相似度值確定裝置，用于根據所述的各行相似度值確定所述的時頻矩陣的平均相似度值；第一信號識別裝置，用于根據所述的時頻矩陣的平均相似度值識別所述的SDPQD信號。
14.根據權利要求13所述的設備，其特征是，所述的第一信號變換裝置包括第一采樣裝置，用于將所述采集的SDPQD信號進行采樣截取；第一矩陣生成裝置，用于將采樣截取的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣。
15.根據權利要求13或14所述的設備，其特征是，所述的第一相似度值確定裝置包括第一矩陣過濾裝置，用于根據由工頻信號組成的電壓時頻矩陣和功率時頻矩陣將所述的時頻矩陣進行過濾；第一確定裝置，用于根據預設的標準時頻矩陣確定所述的過濾后的時頻矩陣各行的相似度值。
16.根據權利要求13所述的設備，其特征是，所述的第一尺度縮放裝置采用雙線性插值法對時頻矩陣進行尺度縮放。
17.根據權利要求13所述的設備，其特征是，所述的第一信號識別裝置采用相似度最大原理對所述的SDPQD信號進行識別。
18.根據權利要求13所述的設備，其特征是，所述的預設的標準時頻矩陣包括電壓暫降矩陣、電壓暫升矩陣、電壓波形缺口矩陣、電壓波形尖峰矩陣、振蕩暫態矩陣、短時諧波矩陣、電壓暫降+諧波矩陣以及電壓暫升+諧波矩陣。
19.一種基于S變換的SDPQD信號識別設備，其特征是，所述的設備包括第二信號采集裝置，用于采集變電站上的SDPQD信號；第二信號變換裝置，用于將采集的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣；第二尺度縮放裝置，用于將所述的時頻矩陣進行尺度縮放；第二相似度值確定裝置，用于根據預設的標準時頻矩陣確定所述的時頻矩陣各列的相似度值；第二平均相似度值確定裝置，用于根據所述的各列相似度值確定所述的時頻矩陣的平均相似度值；第二信號識別裝置，用于根據所述的時頻矩陣的平均相似度值識別所述的SDPQD信號。
20.根據權利要求19所述的設備，其特征是，所述的第二信號變換裝置包括第二采樣裝置，用于將所述采集的SDPQD信號進行采樣截取；第二矩陣生成裝置，用于將采樣截取的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣。
21.根據權利要求19或20所述的設備，其特征是，所述的第二相似度值確定裝置包括第二矩陣過濾裝置，用于根據由工頻信號組成的電壓時頻矩陣和功率時頻矩陣將所述的時頻矩陣進行過濾；第二確定裝置，用于根據預設的標準時頻矩陣確定所述的過濾后的時頻矩陣各列的相似度值。
22.根據權利要求19所述的設備，其特征是，所述的第二尺度縮放裝置采用雙線性插值法對時頻矩陣進行尺度縮放。
23.根據權利要求19所述的設備，其特征是，所述的第二信號識別裝置采用相似度最大原理對所述的SDPQD信號進行識別。
24.根據權利要求19所述的設備，其特征是，所述的預設的標準時頻矩陣包括電壓暫降矩陣、電壓暫升矩陣、電壓波形缺口矩陣、電壓波形尖峰矩陣、振蕩暫態矩陣、短時諧波矩陣、電壓暫降+諧波矩陣以及電壓暫升+諧波矩陣。
25.—種基于S變換的SDPQD識別系統，其特征是，所述的系統包括至少一個監測設備，用于實時采集變電站上的SDPQD信號；基于S變換的SDPQD識別設備，用于從所述的監測設備上采集并識別所述的SDPQD信號。
全文摘要
本發明實施例提供了一種基于S變換的SDPQD識別方法、設備以及系統，該方法包括采集變電站上的短時電能質量擾動SDPQD信號；將采集的SDPQD信號進行離散S變換生成時頻矩陣；將所述的時頻矩陣進行尺度縮放；根據預設的標準時頻矩陣確定所述的時頻矩陣各行的相似度值；根據所述的各行相似度值確定所述的時頻矩陣的平均相似度值；根據所述的時頻矩陣的平均相似度值識別所述的SDPQD信號。解決了現有技術中的識別方法只能對簡單擾動信號進行識別，無法識別諸如暫態振蕩、短時諧波等復雜擾動信號的問題。
文檔編號G01R31/00GK102608441SQ20111002692
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月25日 優先權日2011年1月25日
發明者楊洪耕, 王建偉, 蔡維, 趙燕坤, 鄧春, 鎖娟 申請人:華北電力科學研究院有限責任公司