基于壓縮感知理論的風電變流器檢測信號處理方法研究.pdf

1、目前，風電變流器檢測信號處理方法均建立在奈奎斯特采樣定理的基礎上，這將產(chǎn)生巨大的采樣數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)的存儲或者傳輸引起“空間災難性”后果。壓縮感知(compressed sensing，CS)理論以遠低于奈奎斯特采樣頻率采集信號，且信號的采樣和壓縮同時進行，以信號的非自適應投影來保留原始信號的關鍵信息，通過數(shù)學方法來準確重構(gòu)原始信號。針對以上研究背景，本文緊緊圍繞壓縮感知理論對風電變流器檢測信號進行處理，該方法既具有壓縮感知的壓縮采樣特性

2、，又具有準確恢復重構(gòu)的能力，因此具有重要的研究價值。
　　首先，研究了壓縮感知理論，搭建了變流器仿真模型，分析了變流器原始電壓檢測信號的稀疏性。由稀疏性信息，研究電壓信號稀疏變換基與投影矩陣之間的關系，由優(yōu)化投影理論，降低互相關性來優(yōu)化投影矩陣，該方法使得投影矩陣的壓縮性能提升。
　　其次，為了解決直接利用CS理論對變流器輸出端三相電壓檢測數(shù)據(jù)存儲空間浪費以及重構(gòu)性能差等問題，利用三相電壓的關系，研究了基于坐標變換的三相電壓

3、檢測信號CS處理方法。先對輸出端三相電壓檢測數(shù)據(jù)采用坐標變換后轉(zhuǎn)化為一維信號，再利用CS理論對其進行壓縮重構(gòu)，重構(gòu)的信號將其轉(zhuǎn)化為兩相信號并作坐標反變換，即得到重構(gòu)的三相電壓信號。實驗表明，該方法處理變流器電壓檢測信號時，可有效壓縮原始三相電壓數(shù)據(jù)，使得運行時間更低、重構(gòu)誤差更小，且節(jié)約了測量數(shù)據(jù)的存儲空間。
　　然后，對比研究了五種典型的貪婪重構(gòu)算法。針對原始信號重構(gòu)性能差的問題，研究了基于廣義Jaccard系數(shù)的廣義正交匹配追

4、蹤算法，即就是利用廣義Jaccard系數(shù)相似性準則去替換內(nèi)積相似性準則來對支撐集進行優(yōu)化。在相同條件下與其它的重構(gòu)算法相比較，改進的算法所具有的重構(gòu)性能更優(yōu)。
　　最后，考慮到電壓檢測信號所蘊含的深層信息等問題，研究了基于本征時間尺度分解(intrinsic time-scale decomposition，ITD)與改進內(nèi)積的壓縮感知重構(gòu)算法相結(jié)合的風電變流器電壓信號重建方法?；贗TD把變流器電壓檢測信號處理成互不影響的合理旋