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公开(公告)号：CN104407197A
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201410706261.5
申请日：2014-11-27
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于三角函数迭代的信号相量测量的方法，在时域对信号进行采样得到N点离散序列，采用准同步采样算法估计采样信号的基波频率，根据三角函数和角公式对时域信号进行三角基函数分解，构建离散序列信号矩阵模型，利用基波频率估计值初始化矩阵模型参数，选取分量的一阶导数的最大值作为迭代下降因子，建立迭代调整方程，根据并行迭代算法求出信号矩阵模型系数，从而得到信号相量的测量结果。基于三角函数迭代的信号相量测量的方法可以有效避免传统傅里叶变换的频谱泄漏，选择一阶导数最大值构建迭代调整方程，算法计算简便，能确保收敛过程快速稳定。
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公开(公告)号：CN118033312A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410068898.X
申请日：2024-01-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于矩阵束的动态信号参数测量方法及系统，本发明包括使用电网的采样信号序列构建Hankel矩阵再进行奇异值分解；基于对角矩阵构建奇异能量谱，估计有效频率分量个数并构建噪声滤除后的对角矩阵和矩阵束，求解矩阵束的特征值得到各有效频率分量的频率粗估计值；利用频率粗估计值构建基于二阶泰勒动态相量模型的多频系统矩阵，采用加余弦自点积窗函数和加权最小二乘法估计二阶动态相量系数并对频率粗估计值进行校正，完成对幅值、相位及频率变化率的估计。本发明旨在解决谐波与频谱干扰对参数测量准确性的影响，提升配电网中的同步相量测量结果的准确度。
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公开(公告)号：CN106771567B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201710043101.0
申请日：2017-01-19
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多分辨率短时傅里叶变换的动态谐波电能计量方法，该方法主要步骤为：第一，对电压电流信号离散采样，获得N点采样序列U(n)、I(n)；第二，应用多项式卷积窗对采样序列U(n)、I(n)加权并进行短时傅里叶变换，获得信号的时频矩阵FSTFT(g,j)；第三，应用最小二乘曲线拟合法，求出幅值矩阵|FSTFT(g,j)|中所有极值点Km(g)；第四，根据极值点Km(g)，计算基波和谐波的频率、幅值和相位，以及时长集合Tsm；第五，根据功率计算公式，求得基波和各次谐波功率，再通过短时傅里叶变换动态电能计算公式得到电能计量结果。该方法以多分辨率短时傅里叶变换为基础，分析基波和动态谐波的频域特性和时域特性，可准确进行动态谐波电能计量，满足现代电力系统动态电能计量的要求。
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公开(公告)号：CN107843740B
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201711048469.2
申请日：2017-10-31
Applicant: 湖南大学
IPC: G01P3/00
Abstract: 本发明公开了一种融合振动与声音信号频谱特征的转速测量方法，该方法主要步骤为：第一，对旋转结构的振动和音频信号离散采样，获得N点采样序列v(n)、a(n)；第二，对v(n)、a(n)进行信号调理并加权得到序列b(n)，并计算其离散频谱B(k)；第三，选取B(k)中p个极值点，记其谱线集合为L；第四，继续采集信号并重复第二步，观察谱线变化并更新L；第五，重复第四步100次，计算L中各谱线连续度，选择连续度最高的谱线kc进行转速转换。第六，重复第四步，通过卡尔曼滤波确定合适的谱线ko并输出其转速转换结果。该方法融合了振动和声音信号，综合了旋转机构的振动和声音特性，可在强干扰的情况下准确测量旋转结构的转速。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105675956B
公开(公告)日：2018-05-29
申请号：CN201610042057.7
申请日：2016-01-22
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于加窗插值短时傅里叶变换的闪变识别方法，该方法主要步骤为：第一，对电压信号进行离散采样，获得N点采样序列U(n)；第二，应用布莱克曼哈里斯‑三角卷积窗对采样序列U(n)加权并进行短时傅里叶变换，获得信号的幅值矩阵P(i,j)；第三，应用多项式拟合法，求出矩阵P(i,j)每列的幅值表达式yj(k)；第四，根据表达式yj(k)，计算电压信号包络频率fm(j)；第五，根据包络幅值ymax(j)与包络频率fm(j)，提取特征量V1、V2、V3、V4、V5、V6；第六，应用特征量V1、V2、V3、V4、V5，计算信号闪变系数T，并与V6对应的阈值对比，给出检测结果。该方法以加窗插值短时傅里叶变换为基础，提取特征量，计算简单、提取特征量少且识别率高，可满足电力系统闪变快速检测的要求。
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公开(公告)号：CN105137175B
公开(公告)日：2017-11-07
申请号：CN201510476955.9
申请日：2015-08-06
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R23/16
Abstract: 本发明公开了一种加窗短时傅里叶变换动态频率测量方法，该方法主要步骤为：第一，对电网时域连续信号进行离散采样，获得N点采样序列U(n)；第二，选择窗函数，应用短时傅里叶变换，获得采样序列的短时傅里叶变换矩阵FSTFT(i,j)；第三，求出矩阵第p列的最大值对应谱线k1和相临谱线k2、k3；第四、通过k1、k2、k3，应用多项式逼近法，求出峰值谱线参数αp；第五，应用公式fmp＝(αp+k1)Δf，求出信号的峰值频率fmp；第六，计算信号频率变化率fc‑p，确定所需增加计算的列，并计算相应的峰值频率fmp；第七，根据峰值频率fmp，得到信号随时间变化的动态频率函数fm(p)。该方法以加窗短时傅里叶变换为基础，应用插值法，在快速测量频率的同时，还可对信号时域进行分析，且精度高、计算简单。
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公开(公告)号：CN104991212B
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201510393353.7
申请日：2015-07-07
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于最小二乘线性插值的电流采集通道自校准方法，将采样间隔定义为Δ，且引入符合电流采集通道的理想输出特性的辅助直线L，同时给电流采集值设定一个阈值±δ，首先采用对初值点多次输入取算术平均值的方法获取电流采集初值，在采样间隔Δ下一共进行N组采集，采用同样方法可得N个电流采集值{MN}，然后，对N个电流采集值进行正序排列且平均分成k段，找出每段的电流采集值上限和下限，通过辅助直线找出每段的电流输出标称值上限和下限，利用线性插值公式即可对每段的电流采集值进行偏离程度减小修正，得到N个电流修正值{M0N}，最后，根据电流修正值采用最小二乘法拟合得到校准系数，从而完成电流采集通道的校准工作。
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公开(公告)号：CN104569581B
公开(公告)日：2017-05-03
申请号：CN201510047851.6
申请日：2015-01-30
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R23/02
Abstract: 本发明提供了一种电网频率测量的多水平集单周期估计方法：首先对输入的信号进行低通滤波处理，再进行采样；然后设置2个及以上的阈值与正弦周期信号水平相交，并确定每个阈值与正弦曲线2个切线斜率相同的相邻交点和临近这2个交点的信号采样点，若某个阈值的2个交点均与信号采样点重合，则直接计算其基波频率，否则将上述交点附近的信号采样点分别代入Lagrange插值公式，计算该阈值相应的基波频率估计值；最后根据每个阈值与正弦信号交点切线斜率绝对值的大小确定由各阈值获得的多水平集基波频率估计值的权值，利用加权平均法得到最终基波频率估计值。本发明运用多个阈值实现多水平集单周期估计频率，具有实时性好、精度高的优点。
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公开(公告)号：CN106597100A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201710043594.8
申请日：2017-01-19
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R23/163
CPC classification number: G01R23/163
Abstract: 本发明公开了一种广域电网动态频率的插值FFT估计方法，首先，对电网信号进行采样并利用二阶最大旁瓣衰减窗对采样信号进行加权，然后对加权后的信号做FFT得到离散频谱，采用三谱线插值算法得到该窗口的频率，最后通过移动窗函数计算下一窗口的频率，进而计算频率变化率，实现电网信号的动态频率估计。该方法可以在电网频率出现波动时实现准确的电网频率测量，而且计算量小。
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