(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 202210949666.6 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 中国电力科 学研究院有限公司 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号 (72)发明人 王聪　张蓬鹤　赵兵　陈昊　 祝毛宁　杨艺宁　宋如楠　杨柳　 赵鹏　姜洪浪　王晓东　王爽　 赵婷　张玉冠　左嘉　郭清营　 姬云涛　 (74)专利代理 机构 北京工信联合知识产权代理 有限公司 1 1266 专利代理师 姜丽楼 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G01R 35/04(2006.01) (54)发明名称 一种用于复杂电磁场环境的综合评价方法 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种用于复杂电磁场环境的 综合评价方法及系统。 其中， 该方法包括： 基于各 种已知电磁场信号构建复杂已知电磁场信号特 征， 并构建与所述已知电磁场信号对应的已知电 能表用电信息特征以及已知电能表工作状态特 征； 确定已知耦合关系， 根据已知耦合关系构建 典型特征数据库； 在发生复杂电磁场环境干扰 时， 基于复杂电磁场信号构建复杂电磁场信号特 征， 并构建复杂电能表用电信息特征以及复杂电 能表工作状态特征； 确定复杂耦合关系； 将复杂 耦合关系与典型特征数据库进行比对筛选， 确定 出所发生的复杂电磁场环境为哪一种或几种电 磁场干扰信号， 并记录预警信息 。 权利要求书5页 说明书15页 附图4页 CN 115329565 A 2022.11.11 CN 115329565 A 1.一种用于复杂电磁场环境的综合评价方法， 其特 征在于， 包括： 基于各种已知电磁场信号构建已知电磁场信号特征， 并构建与 所述已知电磁场信号对 应的已知电能表用电信息特 征以及已知电能表工作状态特 征； 确定所述已知电磁场信号特征、 已知电能表用电信 息特征以及已知电能表工作状态特 征的已知耦合关系， 根据所述已知耦合关系构建典型 特征数据库； 在发生复杂电磁场环境干扰时， 基于复杂电磁场信号构建复杂电磁场信号特征， 并构 建与所述复杂电磁场信号对应的复杂电能表用电信息特 征以及复杂电能表工作状态特 征； 确定所述复杂电磁场信号特征、 复杂电能表用电信 息特征以及复杂电能表工作状态特 征的复杂耦合关系； 将所述复杂耦合关系与所述典型特征数据库进行比对筛选， 确定出所发生的复杂电磁 场环境为哪一种或几种电磁场干扰信号， 并记录预警信息 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 基于各种已知电磁场信号构建已知电磁场 信号特征， 包括： 从时域、 频域、 能量域对所述已知电磁场信号进行分解， 获取已知电磁场信号的时域、 频域、 能量 域信息； 基于所述已知电磁场信号的时域、 频域、 能量域信息， 得到各种不同的已知电磁场信号 特征。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 构建与所述已知电磁场信号对应的已知电 能表用电信息特 征以及已知电能表工作状态特 征， 包括： 对各种不同的已知电磁场信号干扰状态下电能表中的 电流、 电压、 日冻结及电量用电 信息进行相邻周期波形差异特性分析， 得到已知电能表用电信息特 征； 提取电表计量 误差以及故障信息， 得到已知电能表工作状态特 征。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在发生复杂电磁场环境干扰时， 基于复杂 电磁场信号构建 复杂电磁场信号特征， 并构建与所述复杂电磁场信号对应的复杂电能表用 电信息特 征以及复杂电能表工作状态特 征， 包括： 在发生复杂电磁场环境干扰时， 从时域、 频域、 能量域对所述复杂电磁场信号进行分 解， 获取复杂电磁场信号的时域、 频域、 能量域信息， 基于所述复杂电磁场信号的时域、 频 域、 能量域信息， 得到复杂电磁场信号特 征； 对所述复杂电磁场信号干扰状态下电能表中的 电流、 电压、 日冻结及电量用电信息进 行相邻周期波形差异特性分析， 得到复杂电能表用电信息特征， 并提取电表计量误差以及 故障信息， 得到复杂电能表工作状态特 征。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 在发生复杂电磁场环境干扰时， 从时域、 频 域、 能量域对所述复杂电磁场信号进行分解， 获取复杂电磁场信号的时域、 频域、 能量域信 息， 基于所述复杂电磁场信号的时域、 频域、 能量 域信息， 得到复杂电磁场信号特 征， 包括: 将数据分解为一组动态模式， 设每个时间快照的空间测量的数量为N， 时间快照数量为 M， 将时间序列数据排列为 N×M的快照： 式中， ti为第i段的起始时间， 向量x为 N维列向量；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115329565 A 2截取X中的一个1 ×M‑1分矩阵， 对X1M ‑1进行奇异值分解： 式中， *代表共轭转置， K为X1M ‑1的奇异值分解的秩； 计算A的K ×K投影： 对A1特征分解： 式中， W的列为特 征向量，Ʌ为包含相应特 征值 λk的对角矩阵； 对所有未来时间的近似分解可表示 为： 式中， ζ 为空间坐标， w k=ln( λk)/Δt初始系数值bk(0)通过伪逆的方法求出： 第一轮分解过程如下： 式中， ψk(1)表示从完整的M个快照里计算得到第一个模态， 定义XM /2为： 通过对上式的后半部分进行第二轮分解， 将XM/2分解为XM/2=X(1)M/2+X(2)M/2， 迭代 直到完成多分辨 率分解。 6.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 对所述复杂电磁场信号干扰状态下电能表 中的电流、 电压、 日冻结及电量用电信息进 行相邻周期波形差异特性分析， 得到复杂电能表 用电信息特 征， 并提取电表计量 误差以及故障信息， 得到复杂电能表工作状态特 征， 包括： 求相邻周期特征量的差值， 对所述差值取绝对值， 以所述绝对值平均值作为衡量相邻 两周期特 征量波形的差异； 根据以下公式， 对电能表中的电流进行相邻周期波形差异特性分析： 设每个周期电流的采样点数为 N， 周期数n， 相邻两周期电流采样值分别是i k‑1， ik： 电流差值 △ik(j)的绝对值在一个周期内的平均值 为： δk反映了相邻两周期电流差异的大小， 为避免电流数值对电流偏差的影响， 对δk进行 归一化：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115329565 A 3