(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211373021.9 (22)申请日 2022.11.04 (71)申请人 国网天津市电力公司电力科 学研究 院 地址 300392 天津市滨 海新区华苑产业区 海泰华科四路8号 申请人 国家电网有限公司 　 国网天津市电力公司 (72)发明人 姚程　刘涛　陈涛　贺春　王海林　 张永伍　陈亮　王洋　袁中琛　 黄潇潇　杨畅　赵玉新　李大勇　 时燕新　马红祥　于天一　何佳伟　 谢仲润　李斌　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 张迎新(51)Int.Cl. G06K 9/00(2022.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种高频暂态信号提取方法、 系统、 存储介 质及计算设备 (57)摘要 本发明公开一种高频暂态信号提取方法、 系 统、 存储介质及计算设备， 其中方法包括： 根据启 动信号， 选取启动时刻前后一定时间段的采样数 据； 选取采样数据中变化最剧烈的点， 以该点为 参考点对数据窗内的采样数据进行加窗处理； 对 数据窗内加窗处理后的采样数据进行小波变换； 比较多个相邻数据窗的小波变换结果， 选取相邻 多个数据窗中最灵敏的数据作为启动信号在所 需频段的暂态分量。 本发明通过微分判据选取数 据窗内变化最剧烈位置， 消除了原有装置的边界 效应， 同时避免了信号二抽取过程可能出现的信 息丢失现象， 更适合于处理保护装置所需的暂态 信号， 能够精确提取信号的高频分量。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115422982 A 2022.12.02 CN 115422982 A 1.一种高频暂态信号 提取方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 根据启动信号， 选取启动时刻前后一定时间段的采样数据； 选取采样数据中变化最剧烈的点， 以该点为参考点对数据窗内的采样数据进行加窗处 理； 对数据窗内加窗处 理后的采样数据进行小 波变换； 比较多个相邻数据窗的小波变换结果， 选取相邻多个数据窗中最灵敏的数据作为启动 信号在所需频 段的暂态分量。 2.根据权利要求1所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 根据启动信号， 选取启 动时刻前后一定时间段的采样数据具体如下： 选取启动时刻 t2前Δt1至启动时刻后Δ t2时间段内， 即 t1至t4时刻的采样数据； 其中，t1为与启动时刻 t2之前相差Δ t1的时刻，t4为启动时刻 t2之后相差Δ t2的时刻， Δ t1和Δt2根据所需 高频暂态信号长度进行设定 。 3.根据权利要求2所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 选取采样数据中变化最 剧烈的点， 以该点 为参考点对数据窗内的采样数据进行加窗处 理包括： 选取采用点 步骤： 通过 数据窗内的最大微分处找到变化 最剧烈的时刻 t3对应的采样点； 生成数据窗步骤： 以变化最剧烈时刻 t3对应的采样点作为参考点， 生成一定长度的汉宁 窗； 加窗处理步骤： 对一定 长度的汉宁窗内的采样数据进行加窗处 理。 4.根据权利要求1所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 对数据窗内的加窗处理 后的采样数据进行小 波变换包括： 确定小波算法分解层数步骤： 根据所需提取的信号频率与信号的采样频率， 确定小波 算法分解层数 j； 采样数据分解计算 步骤： 对数据窗内加窗处 理后的采样数据进行 j层分解； 确定小波变换结果步骤： 将j层分解中的最后一层 细节系数作为小 波变换结果。 5.根据权利要求4所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 比较多个相邻数据窗的 小波变换结果， 选取相邻多个数据窗中最灵敏的数据作为启动信号在所需频段的暂态分量 具体如下： 移动一个数据点得到下一个数据窗口， 对多个数据窗内的采样数据进行加窗处理和小 波变换； 根据小波算法分解层数 j， 重复进行 以下步骤2j‑1次： 选取采用点步骤、 生成数据窗步 骤、 确定小波算法分解层数步骤、 采样 数据分解计算步骤和确定小波变换结果步骤， 获得2j 个相邻数据窗的小 波变换结果； 结合2j个相邻数据窗的小波变换结果， 在2j个数据窗中选取暂态能量最大的数据窗小 波变换结果作为该信号在所需频 段的暂态分量。 6.根据权利要求3所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 选取采用点步骤中， 变 化最剧烈的时刻 t3对应的采样点 kmax， 为第一个满足下式关系的采样点： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115422982 A 2式中，a0(k)为原始离散信号， k为采样点编号， n为数据窗内采样点数， Δ T为采样间隔时 间。 7.根据权利要求6所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 生成数据窗步骤中， 生 成一定长度的汉宁窗具体如下： 以采样点 kmax作为参考点生成长度为2Δ t3的汉宁窗， 如下式所示： 式中，w(t)为窗函数， Δt3=min{t3−t1,t4−t3}。 8.根据权利要求7所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 加窗处理步骤中， 对长 度为2Δt3的汉宁窗内采样数据进行加窗处 理， 具体如下： 式中，a0w(t)为加窗处理后的信号， w(t)为窗函数， a0(t)为原采用数据信号， *表示卷 积，t满足 。 9.根据权利要求5所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 采样数据分解计算步骤 中， 通过Mal lat算法对数据窗内加窗处 理后的采样数据进行j层分解， 具体如下： 式中，h0和h1分别代表低通和高通滤波器 数组；a0w(k)为经加窗处理后的原始离散信号； djw(k)、ajw(k)分别为第 j层细节系数和平滑逼近系数， 分别对应了第 j‑1层平滑逼近系数 a(j‑1)w(k)的高频分量和低频分量； n为数据窗内采样点数。 10.根据权利要求9所述的高频暂态信号 提取方法， 其特 征在于， 暂态能量具体如下： 式中，E为小波变换结果的暂态能量， djw(k)为第j层细节系数。 11.根据权利要求6 ‑8任一所述的高频暂态信号提取方法， 其特征在于， 多个数据窗内 的采样数据包括 t1+ΔT至t4+ΔT数据窗内的采样数据， 其中Δ T为采样间隔时间。 12.一种高频暂态信号 提取系统， 其特 征在于， 包括： 信号接收模块， 用于若接收到继电保护装置发送的启动信号， 根据启动信号， 选取启动 时刻前后一定时间段的采样数据； 信号处理模块， 用于选取采样数据中变化最剧烈的点， 以该点为参考点对数据窗内的 采样数据进行加窗处 理； 信号处理模块， 还用于对数据窗内加窗处 理后的采样数据进行小 波变换；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115422982 A 3