[发明专利]基于复值独立分量分析的电压闪变参数检测方法

说明书

本发明是一种基于复数独立分量分析的电压闪变参数检测方法，其特点是：包括电压闪变信号的复值独立分量分析模型的建立、复值独立分量分析模型中的幅度和相位不确定性的消除、复值独立分量分析模型中电压闪变参数的计算的内容。具有科学合理、结构简单、精度高、适用范围广等优点。

技术领域

本发明属于电能质量参数检测技术领域，涉及一种基于复值独立分量分析的电压闪变参数检测方法。

背景技术

电压闪变是反映因电压波动引起的灯光亮度不稳定(闪烁)对人眼视觉感的影响，根据文献数据统计，人对白炽灯的电压闪变能够察觉出来的频率范围1～25Hz,敏感的频率范围为6～12Hz，其中人眼对于8.8Hz附近频率的电压闪变最为敏感。电压闪变对人们生产生活的影响主要表现在：会引起照明灯光的闪烁，使人的视觉容易疲劳，影响视力；会造成电子显示设备显示的画面亮度、颜色变化以及图像晃动，降低画面显示的质量；会造成电机转速不均匀，影响产品质量的同时也降低了设备的使用寿命和可靠运行水平，增加企业生产成本；此外还会影响计算机、自动控制设备、电子仪器等设备误差正常工作，甚至引起严重的衍生事故，对人民的生活和企业生产造成严重影响。为了降低电压闪变对电力系统的影响，提高电能质量，首先需要对电压闪变信号参数进行测量，实现对电压闪变的评估，此外，还需要根据电压闪变信号的参数采取相应的方法降低电能信号的失真，因此电压闪变参数估计尤为重要，是提高电能质量的前提。

电压闪变参数检测分析方法无论是在国内还是国外都是比较热门的一个研究方向，随着数学理论的发展，各种新的算法不断涌现：

1)基于傅里叶变换电压闪变参数方法是一种最为常用的电压闪变参数检测方法，通过对同步采样后的电压闪变信号进行快速傅里叶变换可以得到准确的电压闪变信号频率和幅度参数，当电网闪变成分的频率波动较大，会引起非同步采样，在非同步采样的情况下，傅里叶变换将会产生频谱泄露和栅栏现象，导致电压闪变参数估计误差较大。为了解决非同步采样时傅里叶变换存在的问题，人们提出了采用插值、汉明窗、布莱克曼窗以及高斯窗函数降低频谱泄露问题；

2)基于空间谱估计的电压闪变参数检测方法主要是采用谱估计中常用的旋转不变信号参数估计方法(ESPRIT)、普罗尼算法(Rrony)和多重信号分类(MUSIC)等阵列信号处理方法实现电压闪变参数的估计，此类方法具有较高的频率分辨率和误差性能，需要进行特征值分解和寻根过程，当待估计信号的频率较多时，系统计算量增加较为明显；

3)基于小波变换的电压闪变参数检测方法。小波变换具有良好的局部化特性，被称为“数学显微镜”，但是不同的小波函数在频域有重叠，在进行电压闪变信号频率检测时误差较大，而且小波基函数的选取对算法的性能影响也较大，在电网信号波动的情况下，很难选择最合适的小波基函数；

除上述电压闪变参数检测方法之外，还有基于S变换、希尔波特黄变换、Chip-Z变换、Teager能量算子、实数独立分量分析等方法。现有的方法一般仅对参数不变的电压闪变有效，对于动态电压闪变参数估计方法较少，例如：基于空间谱估计方法、傅里叶变换等方法仅适用于对电压闪变静态参数估计，而且大部分的算法不能直接给出电压闪变参数，需要通过谱峰搜索等方法得出参数信息。基于实数独立分量分析的电压闪变检测方法，需要先将闪变包络分离出来，然后再利用傅里叶变换对包络进行分析得到参数信息，过程比较复杂，而且对于电压闪变参数动态变化的情况无能为力。

发明内容

本发明的目的是，针对电压闪变参数参数检测方法结构复杂，精度较低，不适用参数动态变化的情况的问题，提出一种结构简单、精度高、适用范围广的基于复值独立分量分析的电压闪变参数检测方法。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种基于复值独立分量分析的电压闪变从参数检测方法，其特征是，它包括：电压闪变信号的复值独立分量分析模型的建立、复值独立分量分析模型中的幅度和相位不确定性的消除、复值独立分量分析模型中电压闪变参数的计算的内容：

1)所述电压闪变信号的复值独立分量分析模型的建立