[发明专利]一种基于小波分析的光纤电流互感器随机误差抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于小波分析的光纤电流互感器随机误差抑制方法，包括：通过光纤电流互感器测试平台，获取互感器输出的原始数据和温度数据；选择小波函数，计算尺度函数φ(t)和小波函数Ψ(t)；计算高通滤波器和低通滤波器系数；使用小波包分解法，将互感器信号根据已选的滤波器系数进行分解；根据原信号的信噪比，在SURE‑Shrink准则下自适应选取阈值对互感器信号进行降噪处理；对降噪处理后的互感器信号重构；在标称电流输入下，确定光纤电流互感器的标度因数；在变温环境下，获取由小波变换处理后的光纤电流互感器输出信号和环境温度数据，计算温度补偿系数。本发明减小了光纤电流互感器测量在复杂环境中的随机误差，尤其在小电流输入情况下提高了光纤电流互感器的准确度。

技术领域

本发明属于电力测量系统领域，尤其涉及一种基于小波分析的光纤电流互感器随机误差抑制方法。

背景技术

随着现代社会经济的快速发展,对电力传输系统输出的额定电压和额定电流等级要求相应提高。我国电网将进入以智能化和特高压为重要特征、各级电网建设协调推进的新阶段，但是传统的电磁式电流互感器所暴露出的高压绝缘性差、存在磁饱和、体积庞大和成本指数型增加的问题日益严重；而且，上述缺点均为电磁式电流互感器的基本结构引起,无法从根本上解决。加之，光纤作为互感介质的光纤电流互感器具有以下诸多突出优点，从而得到了国内外学者的重视，这也使得光纤电流互感器的实用化有了一个良好的切入点。

光纤电流测量装置为供电功能系统控制功能实现、保护方案实现提供精确数据源，确保供电功能系统的安全运行，由于电流互感器自身传感器限制及外部环境的影响，如何在复杂噪声环境下提取有效电流信号值，是提高电流测量和保护精度的关键。传统的傅立叶变换处理的是平稳信号，对于非平稳信号，需要区分各种频率成分，傅立叶变换不能满足信号处理的要求。小波分析是在傅立叶变换的基础上发展起来的，很好地弥补了傅立叶变换的不足，可有效地抑制测量电流信号中的随机干扰误差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于小波分析的光纤电流互感器随机误差抑制方法，旨在解决传统的傅立叶变换处理的是平稳信号，对于非平稳信号，需要区分各种频率成分，而傅立叶变换不能满足信号处理要求的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于小波分析的光纤电流互感器随机误差抑制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，通过光纤电流互感器测试平台，获取互感器输出的原始数据和温度数据；

步骤二，选取小波函数，根据选择的小波函数，计算尺度函数φ(t) 和小波函数Ψ(t)；设Ψ(t)∈L²(R)，傅立叶变化为Ψ(ω)，如果满足则称Ψ(t)为母小波，对母小波进行伸缩和平移，即

称Ψ_a,τ(t)为小波基函数，其中a为尺度因子或伸缩因子，τ称为平移因子，将小波基函数作用于能量信号f(t)，得到连续小波变换：

其中，f(t)∈L²(R)，经过小波变换，将一个时间函数投影到二维的时间—尺度相平面上；

设尺度函数为φ(t)，则对应的小波函数为Ψ(t)，应满足如下双尺度方程