暂态和短时电能质量扰动信号压缩采样与重构方法

为解决传统的电能质量信号采集压缩方法所面临的采样率高、采样资源浪费及硬件实现成本高的问题,根据压缩传感理论首次提出了暂态和短时电能质量扰动信号的压缩采样与重构方法。该方法将电能质量信号由一维信号变换为二维信号,并根据图像可稀疏表示的原理,使用比Nyquist采样数据少60%以上的随机投影采样值重构原始信号,实现了对暂态和短时电能质量测量数据的压缩采样、采样数据空间稀疏基的选取和基于全变分最小化共轭梯度法的信号重构。针对几类常见单一扰动和含有多重扰动的校准源实测信号进行了算法的仿真分析和实验验证。结果表明,所提出的方法在采样率低于Nyquist采样率73%时,单一扰动的重构信号信噪比除暂态脉冲信号外均大于35dB,多重扰动的重构信号信噪比大于22d,满足电能质量分析的要求。     

电能质量信号压缩采样稀疏基性能研究

为解决电能质量信号传统采集压缩方法所面临的采样率高、采样资源浪费及硬件实现成本高的问题,本文研究并实现了对非稳态和稳态电能质量数据的压缩采样、采样数据空间稀疏基的选取和基于TV最小化共轭梯度法的信号重构.文中针对几类常见单一扰动和含有多重扰动的校准源实测信号进行算法的仿真分析和实验验证,并对比分析了傅立叶基和小波基对两...     

三相电能质量扰动信号压缩方法研究

提出了一种基于压缩传感的三相电能质量数据压缩新方法。首先,将时间t内的三相电能质量扰动信号转换为3t时间内的一维信号;然后,将传统的多频带融合问题理论应用于压缩感知稀疏基设计中,构造稀疏基;最后,选取高斯随机矩阵作为观测矩阵,OMP算法作为重构算法,重构三相电能质量扰动信号并利用MATLAB进行仿真。实验结果表明,该方法可以有效压缩三相电能质量数据,实现三相电能质量扰动信号同时处理,并同时检测出多项性能指标参数。     

基于稀疏度特征的短时电能质量扰动信号重构方法

现有基于压缩感知的短时电能质量扰动信号重构方法尚未考虑信号稀疏度特征,重构性能有待进一步提高。为此,提出一种基于稀疏度特征的信号重构方法。首先,根据压缩感知理论对信号进行采样。随后,开发出短时电能质量扰动信号的稀疏度特征—稀疏度在频域为偶数。基于该特征,提出"双步长稀疏度自适应匹配追踪"重构方法。分析与仿真结果表明,相对于传统的稀疏度自适应匹配追踪算法,提出方法降低了计算复杂度和均方误差,提高了重构信噪比和信号的正确重构概率。     

回溯自适应匹配追踪电能质量信号重构方法

为改善电能质量暂稳态信号重构性能,提出了基于压缩感知理论的回溯自适应匹配追踪的电能质量信号重构方法,对电能质量信号进行处理。在自适应匹配追踪的基础上改变一个回溯步骤,初选出满足条件的候选集,然后在终选步骤中利用回溯功能,剔除系数相对较小的原子,所以该方法能够灵活地删除一些被在初选时被错误选择的原子,有着更好的稀疏信号重构和逼近性能。另外该方法无需先验信号的稀疏度,具有稀疏度自适应能力。仿真实验结果表明,10种电能质量信号的压缩重构精度都在97.63%以上,能量恢复系数要高于99.57%,信噪比高于31.42dB,均方误差百分比在2.31%之内,都能达到很好的性能指标。     

广义正交匹配追踪电能质量信号重构方法

针对基于压缩感知的暂态电能质量数据信号恢复效果不佳的问题,提出了基于离散小波稀疏基的广义正交匹配追踪(gOMP)电能质量信号重构方法。当暂态信号出现时,基于离散小波变换的稀疏矩阵可以捕获波形细节。在重构过程中,与OMP相比由于选择了多个正确的索引而不需要附加后续操作,gOMP算法的迭代次数要少得多,而且gOMP可以完好地重建K稀疏电能质量信号。gOMP具有快速处理速度和相当优异的计算复杂性,在电能质量信号重构上具有良好的恢复性能。经过一系列的实验,暂态和稳态电能质量信号都得到了精确的重构,且重构精度大于99. 76%,重构所需时间明显缩短。     

基于 LSA-MP 改进原子分解的 电能质量数据压缩方法

电能质量数据压缩是电能质量问题检测和识别中的重要步骤,其本质即为探寻电能质量稀疏特征的过程。针对稀疏分解中常用的匹配追踪算法在匹配最佳原子时计算复杂度高、耗时长,不能满足电力信号分析实时性要求的问题,应用收敛精度高、收敛速度快以及全局寻优能力强的闪电搜索算法搜索最佳原子,提出了闪电搜索匹配追踪算法。利用所提算法在构建的电能质量相关原子库中对电能质量信号进行原子分解,提取电能质量特征参数,将提取到的参数作为压缩后的电能质量数据,实现电能质量数据压缩。实验结果表明,所提算法匹配最佳原子的耗时约缩短为原算法的1/98,基于所提算法的电能质量数据压缩方法在匹配最佳原子满足电力信号分析的实时性要求,具有较高的压缩率和较低的重构误差,提高了数据压缩的性能。     

基于模式相似度和LZW压缩编码的电能质量数据压缩方法

针对电能质量数据多数情况下具有周期性、对称性、奇偶性等特点,提出了一种基于模式相似度和LZW压缩编码的电能质量数据压缩处理方法.在该压缩算法中,利用模式相似度归一化距离测度良好的畸变识别能力,对畸变和非畸变数据分别进行无损和有损压缩;合理引入LZW编码压缩,进一步提高算法的压缩比.依据IEEE电能质量标准,在MATLA...     

基于PQDIF格式压缩的电能质量数据模型

标准化数据解决方案是不同厂家的电能质量监测系统实现互操作性,达到信息共享的重要保证.介绍了电能质量数据交换规范PQDIF(Power Quality DateInterchange Format).在此基础上详细分析了电能质量数据传送、数据对象统一建模和基于Zlib的数据压缩等内容.采用此数据模型基于Web技术的电能质量监测和分析系统已投入运行.     

电能质量数据压缩算法研究

首先总结了常见的4种数据压缩基本方法,即霍夫曼(Huffman)编码、算术编码、LZ系列编码以及基于小波分析的数据压缩法。重点分析了当前研究和应用比较广泛的3种数据压缩综合算法,即基于离散小波变换、多级树集合分裂(SPIHT)编码和算术编码相结合的数据压缩方法、基于PQzip技术的数据压缩算法和Zlib数据压缩算法,并比较了各自的适用条件及优缺点。最后给出了电能质量数据压缩算法选用的建议。     

基于分段离散余弦变换的电能质量数据压缩算法实现

采用分段离散余弦变换对电能质量数据进行压缩,用小波变换对原始信号进行奇异值检测,然后以检测到的奇异值作为端点进行分段,对每段信号分别作离散余弦变换。仿真试验结果显示,谐波信号直接采用离散余弦变换的压缩效果要优于小波变换;对于短时电压变动信号,采用分段离散余弦变换的信号压缩效果要好于直接采用离散余弦变换和小波变换。     

电力系统采集数据压缩品质影响规律研究

增强采集数据本身压缩品质是提高压缩比的又一关键途径,为此提出了一种电网数据压缩品质评测方案,研究了同步与非同步采样方式、典型数据转换格式、数据中白噪声和相位噪声幅值等因素对压缩品质的影响规律和权重对比,给出了提高电网数据压缩品质的方法和建议,并通过实测数据进行了验证,为电力系统采集装置和数据处理优化提供了指导,有效保障了电网数据大比率压缩的实现。     

25.6k采样率的分布式电能质量监测装置研究

针对CVT增加C3需要就地采集以及目前数字化变电站采样率不足导致电能质量监测存在准确度不够的问题,提出了一种25.6k采样率的分布式电能质量监测装置.该装置主要通过采集单元实现就地采样,采集单元通过多ASDU的IEC61850-9-2数据帧格式将采集数据送给电能质量监测终端完成电能质量各项指标计算分析.该分布式电能质量...     

电力信号同步采样算法

在运用离散傅里叶变换(DFT)做信号的谐波分析中,信号采样的同步有着重要地位。文中运用软件无线电中精细频率估计的方法估计离散电力信号的频率,在得到信号频率的基础上让信号与Farrow滤波器进行卷积运算即可实现采样速率转换。同时把Farrow滤波器系数保存成表格形式,在采样速率转换中直接查表得到系数进行运算,在保证信号采样率转换效果不降低的同时,简化了计算量。仿真分析和实践验证了这个算法的可行性和有效性,该算法可以应用于各种电力配电系统装置的前端处理中的电力信号的同步采样。     

运用区间数逼近算法的电能质量评估研究

首先对电能质量指标实测数据进行了区间估计;其次对电能质量指标进行了熵权系数确定;最后建立了区间数逼近评估模型对电能质量进行客观的评估.通过实例表明,基于熵权区间数逼近的算法能够对不同时段的电能质量进行整体评估.     

高压XLPE绝缘电力电缆短时过载电流极限研究

电力电缆在运行中出现检修或故障时,需要短时转移负荷,致使某些电缆短时过载。然而电缆允许过载电流极限与过载电流持续时间之间的关系缺乏相应算法及成熟标准支持,使得现场紧急转移负荷时没有可靠依据。文中根据集中热常数模型和IEC 60853模型2种暂态热路模型,研究了相应的短时过载电流极限及其持续时间的计算原理,并针对64/110 k V YJLW02单芯高压电缆进行了具体敷设的分析和比较,结果表明:基于2种模型的关系曲线变化趋势相近,但IEC 60853模型法更接近实际情况。计算方法可为电缆短时转移负荷的决策提供参考和指导。