基于混合分解多尺度时频图和Res-GRU-AT的电能质量复合扰动识别 - 毕贵红; 鲍童语; 陈臣鹏; 赵四洪; 陈仕龙; 张梓睿 (电力系统保护与控制, 2024)
能源互联网背景下的电能质量问题越来越凸显,针对传统电能质量扰动(power quality disturbances,PQDs)识别过程中存在的信号特征提取复杂、算法识别能力不足和复合扰动区分困难等问题,提出了一种混合分量多尺度时频图和残差神经网络(residual neural network,ResNet)、门控循环单元(gated recurrent units,GRU)网络与注意力机制(attention,AT)组合的电能质量复合扰动识别新方法—Res-GRU-AT.首先利用奇异谱分解(singular spectrum decomposition,SSD)和逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)对PQDs信号分别进行多尺度分解得到混合分量,再对混合分量进行希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT),分析得到多尺度时频图.其次,利用Res-GRU-AT模型对多尺度时频图进行深层次特征提取、强化和识别.Res-GRU-AT模型能够利用ResNet的二维图像空间特征提取能力和GRU的时序特征提取能力进行特征融合,再通过AT进行特征加权强化,提高了PQDs的识别能力.不同方案的仿真结果表明,所提方法特征提取能力强且抗噪性能好,对复合扰动识别率高.