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申请/专利权人：三峡金沙江川云水电开发有限公司;珠海伊托科技有限公司

摘要：本发明涉及电流发生装置输出控制技术领域，公开了一种轻型30kA电流发生装置的输出稳定性控制方法，该方法包括：获取轻型30kA电流发生装置的电流监测信号，并对其进行傅里叶变换获得预测特征值；基于电流监测信号的均值包络线的幅值获得成分差异比；采用ICA对电流监测信号进行多次分解，获得对应的干扰分量信号和非干扰分量信号，对非干扰分量信号进行分解获得非干扰分量信号的模态分量；基于ICA每次分解结果、非干扰分量信号的模态分量、预测特征值和成分差异比，得到每次分解的效果值，确定卡尔曼滤波器的误差协方差矩阵，预测下一时刻的电流值，进而对输出进行调控。本发明提高了30kA电流发生装置的输出的控制效果。

主权项：1.一种轻型30kA电流发生装置的输出稳定性控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取轻型30kA电流发生装置在当前时间段内的电流监测信号；对所述电流监测信号进行短时傅里叶变换，根据短时傅里叶变换结果获得所述电流发生装置的电流的预测特征值；获取所述电流监测信号的均值包络线，基于所述均值包络线的幅值分布情况获得电流监测信号的成分差异比；采用ICA分解算法对电流监测信号进行预设次数的分解，获得每次分解对应的干扰分量信号和非干扰分量信号，对非干扰分量信号进行分解获得非干扰分量信号的模态分量；根据每次分解对应的非干扰分量信号的每个模态分量中幅值的频率分布、干扰分量信号与非干扰分量信号之间的峰度差异、干扰分量信号的能量值、电流监测信号的能量值、所述预测特征值和所述成分差异比，得到每次ICA分解的效果值；基于所述效果值获得卡尔曼滤波器的误差协方差矩阵，并预测下一时刻的电流值，基于所述下一时刻的电流值对轻型30kA电流发生装置的输出进行调控；所述对所述电流监测信号进行短时傅里叶变换，根据短时傅里叶变换结果获得所述电流发生装置的电流的预测特征值，包括：首先对电流监测信号进行短时傅里叶变换，设置短时窗口尺寸，短时傅里叶变换后每个短时窗口内均能够分解得到若干个正弦波信号及若干个正弦波信号的相位值，进而得到电流监测信号所有短时窗口内的正弦波信号以及相位谱，相位谱的横轴为频率，纵轴为相位值；然后对电流监测信号进行局部均值滤波获得对应的局部均值信号；根据每种相位值出现过的短时窗口的数量和所有短时窗口内出现的正弦波信号的数量，计算所有相位值在所有短时窗口内分布的质异指数；计算所述电流监测信号与所述局部均值信号之间的均方误差；根据所述均方误差和所述质异指数，获得所述电流发生装置的电流的预测特征值，所述均方误差与所述预测特征值呈负相关关系，所述质异指数与所述预测特征值呈正相关关系；将所述均方误差的负相关归一化值与所述质异指数之间的乘积作为所述电流发生装置的电流的预测特征值，计算公式包括： 其中，B表示电流发生装置的电流的预测特征值，X表示电流监测信号，Y表示局部均值信号，MSE表示均方误差函数，K表示所有短时窗口内出现的相位值的种类数，s表示所有短时窗口内出现的正弦波信号的数量，表示第k类相位值出现过的短时窗口数量，e表示自然常数；所述基于所述均值包络线的幅值分布情况获得电流监测信号的成分差异比，包括：基于均值包络线上每种幅值出现的频率计算所有幅值的信息熵；基于均值包络线上所有幅值出现的频率计算所有幅值的偏度；计算所述偏度的绝对值与所述信息熵的乘积，将所述乘积的归一化结果作为电流监测信号的成分差异比；电流监测信号的成分差异比的计算公式包括： 其中，表示电流监测信号的成分差异比，P表示均值包络线上所有幅值的偏度，N表示均值包络曲线上幅值的种类数，表示均值包络曲线上第n种幅值出现的频率，th表示双曲正切函数，表示以2为底数的对数函数；采用独立成分分析算法对电流监测信号进行多次分解，若设置独立成分为2，则每次ICA分解能够获得两个独立成分信号；分别基于每个独立成分信号中幅值的频率计算每个独立成分信号的峰度，对于任意一次分解结果：将该次分解获得的独立成分信号中最大峰度对应的独立成分信号作为干扰分量信号，将最小峰度对应的独立成分信号作为非干扰分量信号，采用EMD分解算法对非干扰分量信号进行分解，获得非干扰分量信号的若干个模态分量；对ICA每次的分解结果进行评价，获得每次ICA分解的效果值，第i次分解的效果值的计算公式包括： 其中，表示第i次ICA分解的效果值，表示第i次分解对应的干扰分量信号的峰度，表示第i次分解对应的非干扰分量信号的峰度，表示电流监测信号的成分差异比，M表示第i次分解对应的干扰分量信号的模态分量的数量，表示第i次分解对应的干扰分量信号的第z个模态分量的幅值的平均频率，表示第i次分解对应的干扰分量信号的第z+1个模态分量的幅值的平均频率，表示第i次分解对应的干扰分量信号，表示电流监测信号，t表示当前时间段内的任意时刻，T表示当前时间段的时长，B表示电流发生装置的电流的预测特征值，表示取绝对值符号； 代表第i次ICA分解获得的干扰分量信号的积分，即第i次ICA分解获得的干扰分量信号的能量值，代表电流监测信号的积分，即电流监测信号的能量值；表征第i次ICA分解获得的干扰分量信号与非干扰分量信号之间的峰度差异；用标准高斯峰度对第i次ICA分解获得的干扰分量信号与非干扰分量信号之间的峰度差异进行归一化处理，归一化后的结果越大，说明干扰成分与非干扰成分的差异越大，分解结果越好。

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