專利名稱：一種電能質(zhì)量有損壓縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電能質(zhì)量有損壓縮方法。
背景技術(shù)：
電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮分為有損壓縮和無損壓縮。其中無損壓縮是利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進行壓縮，可完全回復原始數(shù)據(jù)而不引起任何失真，但是受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計冗余度的理論限制，壓縮比一般為2:1到5:1，壓縮效果十分有限。而有損壓縮允許壓縮過程中損失一定的信息，雖然不能完全恢復原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對還原原始信息影響較小，卻換來了大得多的壓縮比，節(jié)省了存儲空間。電能質(zhì)量領(lǐng)域中有損壓縮算法中傅立葉變換的方法應用較多，但此種方法受到硬件采樣率、算法選取諧波計算次數(shù)等因素的限制，壓縮比較為固定，不便于調(diào)節(jié)。當電能質(zhì)量很好時，算法選取諧波次數(shù)會比實際諧波次數(shù)高得多，因此在壓縮存儲過程中存入了過多的實際不存在的諧波數(shù)據(jù)(通常以O(shè)補足)，導致壓縮比大幅降低，但壓縮精度并未提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，解決了電能質(zhì)量數(shù)據(jù)高質(zhì)量、高效率壓縮的問題。本發(fā)明公開了ー種電能質(zhì)量有損壓縮方法，該方法包括如下步驟
步驟1，設(shè)置諧波閾值，
步驟2，采集電能質(zhì)量信號，
步驟3，對該電能質(zhì)量信號進行離散傅立葉變換，獲得該電能質(zhì)量信號各次諧波的次數(shù)、實部和虛部，基于該離散傅立葉變換的結(jié)果，計算該電能質(zhì)量信號各次諧波的參數(shù)，
步驟4，將該電能質(zhì)量信號的每次諧波的參數(shù)和所述諧波閾值進行比較，
步驟5，存儲全部大于或等于該諧波閾值的該電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部。進ー步，對于步驟5，該電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部被存儲在一個數(shù)據(jù)塊中，該數(shù)據(jù)塊分為第一數(shù)據(jù)段、第二數(shù)據(jù)段和第三數(shù)據(jù)段，該第一數(shù)據(jù)段用于存儲該電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)，該第二數(shù)據(jù)段用于存儲該第三數(shù)據(jù)段中存儲的數(shù)據(jù)的長度，該第三數(shù)據(jù)段用于存儲該電能質(zhì)量信號的部分諧波的實部和虛部。進ー步,該諧波閾值和該諧波參數(shù)為幅值、相位或諧波含有率。進一歩，所述電能質(zhì)量信號為電壓或電流。本發(fā)明提供的一種電能質(zhì)量有損壓縮方法的有益效果在干，I)通過閾值判斷，選 取對電網(wǎng)的電能質(zhì)量影響較大的諧波進行存儲，提高壓縮比的同時，也増加了存儲數(shù)據(jù)的有效性；2)以數(shù)據(jù)塊為最小存儲單位，相同諧波次數(shù)的諧波信息存儲至ー個數(shù)據(jù)塊中，避免了冗余存儲的問題，可以有效地提高解壓縮的效率。


圖I為本發(fā)明的一種電能質(zhì)量有損壓縮方法的示意流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一種電能質(zhì)量有損壓縮方法，結(jié)合附圖和實施例詳細說明如下。如圖I所示，本發(fā)明公開的ー種電能質(zhì)量有損壓縮方法包括如下步驟
步驟1，設(shè)置諧波閾值，用于之后與傅立葉變換的結(jié)果進行比較，篩選出對電能質(zhì)量影響較大的諧波，該諧波閾值的類型包括幅值、相位、諧波含有率等，具體類型的選擇依據(jù)實際需要而定，
步驟2，采集電能質(zhì)量信號，該電能質(zhì)量信號可以是電壓信號也可以是電流信號，
步驟3，對該電能質(zhì)量信號進行離散傅立葉變換，獲得該電能質(zhì)量信號各次諧波的次數(shù)、實部和虛部，基于該離散傅立葉變換的結(jié)果和步驟I設(shè)定的諧波閾值的類型，計算該電能質(zhì)量信號各次諧波的參數(shù)，該參數(shù)類型與該諧波閾值的類型應相同，可以是諧波的幅值、相位或諧波含有率等，即當步驟I設(shè)定的是諧波幅值閾值時，本步驟計算的將是諧波的幅值參數(shù)，當步驟I設(shè)定的是諧波含有率閾值時，本步驟計算的將是諧波含有率參數(shù)，此外，本步驟3之前，還可對電能質(zhì)量信號進行濾波處理，消除噪聲，
步驟4，將步驟3計算出的該電能質(zhì)量信號的每次諧波的參數(shù)與該諧波閾值進行比較，步驟5，存儲全部大于或等于該諧波閾值的該電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部，而小于該諧波閾值的該電能質(zhì)量的諧波的次數(shù)、實部和虛部將不作存儲。為了節(jié)約存儲空間，本發(fā)明在步驟5以數(shù)據(jù)塊為最小存儲單元，并將該數(shù)據(jù)塊分為第一數(shù)據(jù)段、第二數(shù)據(jù)段和第三數(shù)據(jù)段來存儲數(shù)據(jù)，具體存儲方法為，對于第一次電能質(zhì)量信號采樣的結(jié)果，經(jīng)諧波閾值比較后，篩選出的全部大于或等于該諧波閾值的該電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部被存入ー個數(shù)據(jù)塊中，其中該電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)被存入該數(shù)據(jù)塊的第一數(shù)據(jù)段中，而該電能質(zhì)量信號的部分諧波的實部和虛部被存入該數(shù)據(jù)塊的第三數(shù)據(jù)段中，該數(shù)據(jù)塊的第三數(shù)據(jù)段存儲數(shù)據(jù)的長度被保存在該數(shù)據(jù)塊的第二數(shù)據(jù)段中，對于第二次及以后電能質(zhì)量信號采樣的結(jié)果，經(jīng)諧波閾值比較后、存儲前，需與每個已有數(shù)據(jù)塊的第一數(shù)據(jù)段存儲的次數(shù)數(shù)據(jù)進行比較，若結(jié)果不同，則將新篩選的電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部按上述方法保存為ー個新的數(shù)據(jù)塊，若結(jié)果相同，則將該新篩選的電能質(zhì)量信號的部分諧波的實部和虛部存入包含相同諧波次數(shù)的數(shù)據(jù)塊中，其中，該新篩選的電能質(zhì)量信號的部分諧波的的實部和虛部存入該包含相同諧波次數(shù)的數(shù)據(jù)塊的第三數(shù)據(jù)段中，并更新該包含相同諧波次數(shù)的數(shù)據(jù)塊的第二數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)長度，完成一次或多次新的壓縮存儲過程。本發(fā)明主要基于諧波對電能質(zhì)量的影響度來有選擇地存儲諧波數(shù)據(jù)，節(jié)約存儲空間，從而提高分析效率。諧波閾值的選取主要依據(jù)不同的應用場合對諧波參數(shù)的要求而定，超過該參數(shù)要求的諧波必然會對電能質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，是應該被關(guān)注的對象，相反，低于該參數(shù)要求的諧波屬于可接受的范圍，一般對電能質(zhì)量的影響較小，故本發(fā)明將舍棄對該部分諧波的存儲，達到提高壓縮比的目的。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權(quán)利要求限定 。
權(quán)利要求
1.一種電能質(zhì)量有損壓縮方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 步驟1，設(shè)置諧波閾值， 步驟2，采集電能質(zhì)量信號， 步驟3，對所述電能質(zhì)量信號進行離散傅立葉變換，獲得所述電能質(zhì)量信號各次諧波的次數(shù)、實部和虛部，基于所述離散傅立葉變換的結(jié)果，計算所述電能質(zhì)量信號各次諧波的參數(shù)， 步驟4，將所述電能質(zhì)量信號的每次諧波的參數(shù)和所述諧波閾值進行比較， 步驟5，存儲全部大于或等于所述諧波閾值的所述電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電能質(zhì)量有損壓縮方法，其特征在于，對于步驟5，所述電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部被存儲在ー個數(shù)據(jù)塊中，所述數(shù)據(jù)塊分為第一數(shù)據(jù)段、第二數(shù)據(jù)段和第三數(shù)據(jù)段，所述第一數(shù)據(jù)段用于存儲所述電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)，所述第二數(shù)據(jù)段用于存儲所述第三數(shù)據(jù)段中存儲的數(shù)據(jù)的長度，該第三數(shù)據(jù)段用于存儲所述電能質(zhì)量信號的部分諧波的實部和虛部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電能質(zhì)量有損壓縮方法，其特征在于，所述諧波閾值和所述諧波參數(shù)為幅值、相位或諧波含有率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量有損壓縮方法，其特征在于，所述電能質(zhì)量信號為電壓或電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電能質(zhì)量有損壓縮方法，其特征在于，所述電能質(zhì)量信號為電壓或電流。
全文摘要
本發(fā)明屬于電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電能質(zhì)量有損壓縮方法，該方法包括如下步驟1)設(shè)置諧波閾值，2)采集電能質(zhì)量信號，3)對該電能質(zhì)量信號進行離散傅立葉變換，獲得該電能質(zhì)量信號各次諧波的次數(shù)、實部和虛部，基于該離散傅立葉變換的結(jié)果，計算該電能質(zhì)量信號各次諧波的參數(shù)，4)將該電能質(zhì)量信號的每次諧波的參數(shù)和該諧波閾值進行比較，5)存儲全部大于或等于該諧波閾值的該電能質(zhì)量信號的部分諧波的次數(shù)、實部和虛部。本發(fā)明基于諧波對電能質(zhì)量的影響程度，提高了電能質(zhì)量數(shù)據(jù)有損壓縮的比率。
文檔編號H03M7/30GK102684704SQ201210167400
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者孟軍, 李萌, 滑曉欣, 賈琳 申請人:北京博電新力電氣股份有限公司