[发明专利]应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法

权利要求书

1.一种应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法，包括如下步骤：

步骤1：将电流传感器的输出信号与两个不同初始相位的测试信号一起组成3维观测信号矩阵X(n)；

步骤2：对观测信号矩阵运行多次FastICA算法，进行信号分离以得到多次分离结果；

步骤3：对每次分离得到的3个源分量进行频率计算，根据频率的差异判断电流传感器的正常工作电流分量所在行为k；

步骤4：对每次分离结果计算评价函数，公式为：

f＝((a_2k-μ)²+(a_3k-μ)²+μ²)/3，

其中a_ij为分离结果中混合矩阵A的第i行j列的元素，μ为a_2k、a_3k和0的均值；

步骤5：比较各次分离的评价函数值，选择评价函数值最大的一次分离为该次测量的最优分离结果；

步骤6：根据最优分离结果计算电流传感器的角差。

2.如权利要求1所述的应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法，其中步骤1中的两个不同初始相位的测试信号的频率与电流传感器输入信号中的测试信号具有相同的频率，组成观测信号矩阵时，电流传感器的输出信号x(n)位于3维观测信号矩阵X(n)的第一行，两个测试信号位于3维观测信号矩阵X(n)的第二和第三行。

3.如权利要求1所述的应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法，其中不同初始相位的两个测试信号的初始相位不同，幅度不同或相同。

4.如权利要求1所述的应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法，其中将产生的3维观测信号矩阵X(n)运行FastICA算法后得到一个3维源分量矩阵S(n)，该3维源分量矩阵S(n)由三个源分量组成，分别是：电流传感器的正常工作电流信号I_g(n)、正弦分量sin(n)及余弦分量cos(n)，其中正弦分量sin(n)与余弦分量cos(n)具有相同的频率，且与测试信号的频率相同，与正常工作电流信号I_g(n)的频率不同，通过比较各源分量频率的差异来判断正常工作电流信号I_g(n)位于3维源分量矩阵S(n)的哪一行。

5.如权利要求1所述的应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法，其中构造评价函数时，评价函数的表达式与步骤1中观测信号的组成方式有关，若电流传感器的输出信号x(n)位于3维观测信号矩阵X(n)的第l行，令m，n为集合{1，2，3}中除l的另外两个数，则评价函数修改为：

f＝((a_mk-μ)²+(a_nk-μ)²+μ²)/3

其中，

μ＝(a_mk+a_nk)/3。

6.如权利要求1所述的应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法，其中比较各次分离结果的评价函数值时，需要对评价函数值进行筛选，即对评价函数值中过小或过大的分离情况应予以剔除。

7.如权利要求1所述的应用于电流传感器角差在线监测系统的信号分离方法，其中根据最优分离结果计算电流传感器的角差，首先根据FastICA算法得到的分离矩阵A对源分量进行合成，得到电流传感器输出信号中的测试信号成分，然后比较该测试信号成分与电流传感器输入信号中的测试信号的相位差，最后对该相位差进行转换得到电流传感器的角差。