【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光伏發(fā)電，具體涉及一種分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法。
技術(shù)介紹
1、在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，由于環(huán)境條件（如光照強(qiáng)度、溫度、遮擋）和電網(wǎng)負(fù)荷均是動(dòng)態(tài)變化的，因此，系統(tǒng)所產(chǎn)生的信號(hào)往往呈現(xiàn)出非平穩(wěn)特性。通過(guò)提取這些非平穩(wěn)信號(hào)的特征，有助于對(duì)電壓、電流等信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別，提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和計(jì)量精準(zhǔn)性；
2、通常，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的非平穩(wěn)信號(hào)包含大量噪聲，包括工頻干擾、電磁干擾、隨機(jī)噪聲等，這些噪聲影響了光伏系統(tǒng)特征提取的準(zhǔn)確性。目前，針對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的常用的時(shí)頻分析方法去噪方法主要包括短時(shí)傅里葉變換（stft）、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（emd）、變分模態(tài)分解（vmd）等，然而，這些方法在面對(duì)光伏系統(tǒng)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境時(shí)，易受模式混疊影響，且依賴于人工設(shè)定參數(shù)，缺乏魯棒性。
3、公開(kāi)號(hào)為：cn117150701a的中國(guó)專利公開(kāi)了一種基于參數(shù)優(yōu)化變分模態(tài)分解的虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度方法，通過(guò)引入虛擬電廠技術(shù)，將區(qū)域風(fēng)電、光伏、波動(dòng)負(fù)荷、燃?xì)廨啓C(jī)與儲(chǔ)能設(shè)備集成為虛擬電廠，采用鯨魚(yú)算法對(duì)vmd模態(tài)分量數(shù)和懲罰因子進(jìn)行優(yōu)化，可降低信號(hào)重構(gòu)誤差；基于參數(shù)優(yōu)化vmd算法將風(fēng)電、光伏、負(fù)荷等原始功率分解為高頻分量和低頻分量，進(jìn)而針對(duì)不同頻段對(duì)vpp內(nèi)電池儲(chǔ)能、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行差異化控制，實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化利用；但是該方法的優(yōu)化過(guò)程較為繁瑣，對(duì)于分布式光伏這種具有復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，并不實(shí)用。
4、因而，我們提出一種能夠穩(wěn)定且準(zhǔn)確得獲取分布式光伏非平穩(wěn)信號(hào)的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其用于解決傳統(tǒng)提取出的非平穩(wěn)特征準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較差的問(wèn)題。
2、本專利技術(shù)通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，具體為：
4、獲取分布式光伏系統(tǒng)中的一段原始信號(hào)；
5、設(shè)置變分模態(tài)分解中分解層數(shù)和懲罰因子的初始參數(shù)；
6、對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行變分模態(tài)分解得到本征模態(tài)函數(shù)，并構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)；
7、基于羊群遷徙優(yōu)化算法，結(jié)合分解層數(shù)、懲罰因子和適應(yīng)度函數(shù)，計(jì)算出最優(yōu)的分解層數(shù)和最優(yōu)的懲罰因子；
8、利用最優(yōu)的分解層數(shù)和最優(yōu)的懲罰因子對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行變分模態(tài)分解，得到個(gè)最優(yōu)的本征模態(tài)函數(shù)；
9、剔除復(fù)合熵值最大的最優(yōu)本征模態(tài)函數(shù)，將剩余最優(yōu)本征模態(tài)函數(shù)定義為有效本征模態(tài)函數(shù)；
10、對(duì)有效本征模態(tài)函數(shù)分別提取復(fù)合熵、時(shí)域峭度、時(shí)域偏度、頻域主頻率四個(gè)參數(shù)作為信號(hào)特征參數(shù)。
11、進(jìn)一步的，所述適應(yīng)度函數(shù)的構(gòu)建步驟，具體為：
12、原始信號(hào)經(jīng)過(guò)變分模態(tài)分解得到k個(gè)本征模態(tài)函數(shù)，將第個(gè)本征模態(tài)函數(shù)分為段，求取每一段的包絡(luò)熵和排列熵，，n；
13、計(jì)算包絡(luò)熵和排列熵的離散化索引；
14、統(tǒng)計(jì)所有包絡(luò)熵和排列熵的離散化索引中的聯(lián)合頻率分布；
15、根據(jù)聯(lián)合頻率分布計(jì)算復(fù)合熵；
16、根據(jù)復(fù)合熵計(jì)算適應(yīng)度函數(shù)。
17、進(jìn)一步的，計(jì)算包絡(luò)熵和排列熵的離散化索引的步驟，具體為：
18、計(jì)算包絡(luò)熵的區(qū)間間隔，得到包絡(luò)熵個(gè)區(qū)間；
19、將各包絡(luò)熵值,,…,映射到對(duì)應(yīng)的包絡(luò)熵區(qū)間，確定第個(gè)包絡(luò)熵值的離散化索引的值，即為所映射包絡(luò)熵區(qū)間的編號(hào)；
20、計(jì)算排列熵的區(qū)間間隔，得到排列熵n個(gè)區(qū)間；
21、將各排列熵值,,…,映射到對(duì)應(yīng)的區(qū)間，確定第j個(gè)排列熵值的離散化索引的值，即為所映射排列熵區(qū)間的編號(hào)。
22、進(jìn)一步的，所述包絡(luò)熵的區(qū)間間隔計(jì)算公式，具體為：
23、；
24、式中：為區(qū)間數(shù)量；是第個(gè)本征模態(tài)函數(shù)最大的包絡(luò)熵值；是第個(gè)本征模態(tài)函數(shù)最小的包絡(luò)熵值。
25、進(jìn)一步的，所述包絡(luò)熵的個(gè)區(qū)間分別為：
26、。
27、進(jìn)一步的，所述排列熵的區(qū)間間隔計(jì)算公式，具體為：
28、；
29、式中：為區(qū)間數(shù)量；是第個(gè)本征模態(tài)函數(shù)最大的排列熵值；是第個(gè)本征模態(tài)函數(shù)最小的排列熵值。
30、進(jìn)一步的，所述排列熵的個(gè)區(qū)間分別為：
31、。
32、進(jìn)一步的，所述聯(lián)合頻率分布的計(jì)算公式為：
33、；
34、式中，是第i個(gè)本征模態(tài)函數(shù)的值為，和第i個(gè)本征模態(tài)函數(shù)的任意值為的組合，是出現(xiàn)組合的次數(shù)，是出現(xiàn)組合的概率。
35、進(jìn)一步的，所述復(fù)合熵的計(jì)算公式為：
36、。
37、進(jìn)一步的，所述適應(yīng)度函數(shù)的計(jì)算公式為：
38、。
39、本專利技術(shù)的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
40、本專利技術(shù)公開(kāi)了一種分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，基于包絡(luò)熵和排列熵，采用復(fù)合熵作為羊群遷徙優(yōu)化算法尋優(yōu)適應(yīng)度函數(shù)，有助于提高優(yōu)化效果，提高非平穩(wěn)特征提取的穩(wěn)定性。
41、使用羊群遷徙優(yōu)化算法優(yōu)化了變分模態(tài)分解的關(guān)鍵參數(shù)，避免了人工設(shè)定參數(shù)帶來(lái)的局限性，提高了變分模態(tài)分解生成固有模態(tài)函數(shù)分量的準(zhǔn)確性，有助于增加信號(hào)特征提取的有效性。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，具體為：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述適應(yīng)度函數(shù)的構(gòu)建步驟，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：計(jì)算包絡(luò)熵和排列熵的離散化索引的步驟，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述包絡(luò)熵的區(qū)間間隔計(jì)算公式，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述包絡(luò)熵的個(gè)區(qū)間分別為：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述排列熵的區(qū)間間隔計(jì)算公式，具體為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述排列熵的個(gè)區(qū)間分別為：
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述聯(lián)合頻率分布的計(jì)算公式為：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述適應(yīng)度函數(shù)的計(jì)算公式為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，具體為：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述適應(yīng)度函數(shù)的構(gòu)建步驟，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：計(jì)算包絡(luò)熵和排列熵的離散化索引的步驟，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述包絡(luò)熵的區(qū)間間隔計(jì)算公式，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光伏系統(tǒng)非平穩(wěn)信號(hào)特征提取方法，其特征在于：所述包絡(luò)熵的個(gè)區(qū)間分別為：
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡君懿，黃林，王瀾靈，李春敏，方建全，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中心，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。