压缩感知伪随机动态功率信号的电能测量方法

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ｏｆｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍｄｙｎａｍｉｃｔｅｓｔｓｉｇｎａｌａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｐｅｃｔｒａｌｓｐａｒｓｅｎｅｓｓｏｆｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍｄｙｎａｍｉｃ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｏｃｕｓｏｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇ（ＣＳ）ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃａｎｎｏｔｍｅｓｕａｒｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｅｒｇｙ
摘要：针对压缩感知检测方法不能准确测量伪随机动态测试信号电能量值的问题，该文首先分析了动态测试信号
的频域稀疏性，证明动态测试信号满足压缩感知检测的条件；然后采用系统稳态优化的方法，构造了一种确定型压
缩感知测量矩阵，证明其符合限制等距特性（ＲＩＰ）条件，最后提出了一种新型压缩感知动态测试信号电能量的测量
第３９卷第３期
２０１７年３月
电
子
与
信
息
学
报
Ｖｂ１．３９Ｎｏ．３Ｍａｒ．２０１７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
（ＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｅＧｒｉｄＪｉｂｅｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｂｅｎｇ１０００４５，Ｃｈｉｎａ）
ＷＡＮＧＸｕｅｗｅｉ ① ＤＯＮＧＸｉａＯＸｕａｎ ① ＷＡＮＧＪｉｎｇＹＵＡＮＲｕｉｍｉｎｇ ② ＷＡＮＧＬｉｎＺＨＯＵＬｉｘｉａ ②
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）
ｓｅｎｓｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍａｔｒｉｘ，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅＲＩＰ（ＲｅｓｔｒｉｃｔｅｄＩｓｏｍｅｔｒｙＰｒｏｐｅｒｔｙ）ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｅｗ
压缩感知伪随机动态功率信号的电能测量方法
王学伟 ① 董晓璇① 袁瑞铭② 周丽霞② 王婧① 王琳①
（北京化工大学信息科学与技术学院北京１０００２９） ② （国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京１０００４５）
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９ — ５８９６（２０１７）０３ — ０６４０ — ０７
ＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｅｒｇｙｏｆＰｓｅｕｄｏＲａｎｄｏｍＤｙｎａｍｉｃＴｅｓｔＳｉｇｎａｌ
方法。实验结果表明：该文压缩感知测量方法的理论相对误差优于传统的采样功率电能测量方法，能够实现ｍ序
列动态测试信号的电能量值准确测量。关键词：压缩感知；电能测量；压缩感知测量矩阵；电能量压缩感知测量方法；伪随机动态测试信号
中图分类号：ＴＰ３９１ＤＯＩ：１０．１１９９９／ＪＥＩＴ１６０４１６
ｔｅｓｔｓｉｇｎａｌｉｓｉｒｆｓｔｌｙｎａａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｄｙｎａｍｉｃｔｅｓｔｓｉｇｎａｌｓａｔｉｓｉｆｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｅｎｓｉｎｇ
ｉｓｐｒｏｖｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｌｅｓｔａｔｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ