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专利号: 202411195300X
申请人: 洛阳联江电力工程有限责任公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

获取电流信号,利用电流信号获取电流信号时间序列;

根据电流信号时间序列获取电流信号时间序列的每个子序列的变化序列;根据电流信号时间序列的每个子序列的变化序列获取电流信号时间序列的时域稳态收敛度;

利用离散傅里叶变换获取电流信号时间序列的每个子序列的衰减均匀性序列;根据电流信号时间序列的每个子序列的衰减均匀性序列获取电流信号时间序列的能量衰减异变指数;根据电流信号时间序列的时域稳态收敛度及能量衰减异变指数获取电流信号时间序列的步长因子;

利用LMS自适应滤波算法基于所述步长因子获取滤波后的电流信号时间序列,根据滤波后的电流信号时间序列获取电流数字测量结果;

所述利用离散傅里叶变换获取电流信号时间序列的每个子序列的衰减均匀性序列的方法为:将电流信号时间序列的每个子序列作为离散傅里叶变换的输入,将离散傅里叶变换的输出作为电流信号时间序列的每个子序列的所有频率及所有频率的频域能量;

对于电流信号时间序列的每个子序列,利用MATLAB软件基于所述子序列的所有频率及所有频率的频域能量获取子序列的能量衰减频谱图,将基频的频域能量作为峰值能量,将峰值能量衰减第三预设参数分贝下的频域能量作为能量阈值;

将子序列的能量衰减频谱图中基频的频率和基频右侧的所有高于能量阈值的频域能量对应的频率组成的集合作为有效频率集合,将有效频率集合中所有频率的频域能量按照频率升序的顺序组成的序列作为子序列的能量衰减序列;

计算子序列的能量衰减序列中每个元素与前一个元素之间的每个差值,将所有所述差值组成的序列作为子序列的衰减均匀性序列。

2.根据权利要求1所述的一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,所述根据电流信号时间序列获取电流信号时间序列的每个子序列的变化序列的方法为:利用预设尺度的序列滑动窗口在电流信号时间序列上进行滑动,滑动步长为第一预设参数,将序列滑动窗口每个滑动位置内的电流信号按照时间升序的顺序组成的序列作为电流信号时间序列的每个子序列;

对于电流信号时间序列的每个子序列,将子序列中所有电流信号的幅值的均值作为子序列的平均指数,将子序列中每个时刻的电流信号的幅值与子序列的平均指数之间的差值作为子序列中每个时刻的变化指数,将子序列中所有时刻的变化指数按照时间升序的顺序组成的序列作为子序列的变化序列。

3.根据权利要求1所述的一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,所述根据电流信号时间序列的每个子序列的变化序列获取电流信号时间序列的时域稳态收敛度的方法为:根据电流信号时间序列的每个子序列的变化序列内的数值获取电流信号时间序列的每个子序列的稳态特征指数;

根据电流信号时间序列的每个子序列的变化序列内的数值的变化情况获取电流信号时间序列的每个子序列的噪声阻抗指数;

将所述稳态特征指数与噪声阻抗指数的乘积在电流信号时间序列上的累加和的均值作为电流信号时间序列的时域稳态收敛度。

4.根据权利要求3所述的一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,所述根据电流信号时间序列的每个子序列的变化序列内的数值获取电流信号时间序列的每个子序列的稳态特征指数的方法为:对于电流信号时间序列的每个子序列的变化序列,将以自然常数为底数,以变化序列内所有数值的变异系数为指数的负映射结果作为分子;

计算变化序列内每个数值与上一个数值之间的差值的绝对值,将所述绝对值在变化序列上的累加和与第二预设参数的和作为分母;

将分子与分母的比值作为子序列的稳态特征指数。

5.根据权利要求3所述的一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,所述根据电流信号时间序列的每个子序列的变化序列内的数值的变化情况获取电流信号时间序列的每个子序列的噪声阻抗指数的方法为:对于电流信号时间序列的每个子序列的变化序列,分别计算变化序列内所有数值的信息熵、偏度,将所述偏度的绝对值与信息熵的乘积作为第一组成因子,将以自然常数为底数,以第一组成因子为指数的负映射结果作为子序列的噪声阻抗指数。

6.根据权利要求1所述的一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,所述根据电流信号时间序列的每个子序列的衰减均匀性序列获取电流信号时间序列的能量衰减异变指数的方法为:根据电流信号时间序列的每个子序列的衰减均匀性序列获取电流信号时间序列的每个子序列的能量衰减影响指数;

将电流信号时间序列的每个子序列的衰减均匀性序列内所有数值的标准差与所述能量衰减影响指数的乘积在电流信号时间序列上累加和的均值作为电流信号时间序列的能量衰减异变指数;

所述根据电流信号时间序列的每个子序列的衰减均匀性序列获取电流信号时间序列的每个子序列的能量衰减影响指数的方法为:对于电流信号时间序列的每个子序列,将以自然常数为底数,以子序列的衰减均匀性序列内所有数值的均值为指数的负映射结果作为子序列的能量衰减影响指数。

7.根据权利要求1所述的一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,所述根据电流信号时间序列的时域稳态收敛度及能量衰减异变指数获取电流信号时间序列的步长因子的方法为:计算电流信号时间序列的自相关矩阵的最大特征值,将所述最大特征值的倒数作为第一乘积因子;

计算以自然常数为底数,以电流信号时间序列的能量衰减异变指数为指数的负映射结果与电流信号时间序列的时域稳态收敛度的乘积,将所述乘积与第二预设参数之和的倒数作为第二乘积因子;

将第一乘积因子与第二乘积因子的乘积作为电流信号时间序列的步长因子。

8.根据权利要求1所述的一种电力设备的电流数字滤波方法,其特征在于,所述利用LMS自适应滤波算法基于所述步长因子获取滤波后的电流信号时间序列,根据滤波后的电流信号时间序列获取电流数字测量结果的具体方法为:将电流信号时间序列作为LMS自适应滤波算法的输入,将电流信号时间序列的步长因子作为LMS自适应滤波算法的初始迭代步长,将LMS自适应滤波算法的输出作为滤波后的电流信号时间序列;

利用滤波后的电流信号时间序列进行数字信号转换得到电流数字序列,将电流数字序列作为电流数字测量结果。