一种离散傅里叶变换的电能数据压缩方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，包括数据压缩存储方法和数据还原输出方法，其中数据压缩存储方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种离散傅里叶变换的电能数据压缩方法及系统


[0001]本专利技术主要涉及电能质量
，具体涉及一种离散傅里叶变换的电能数据压缩方法及系统
。

技术介绍

[0002]伴随着智能电网逐步建设，非线性负荷和电力电子开关器件得到了广泛的应用，导致电网中的谐波污染更加严重，不仅影响电网的安全稳定运行，而且也直接影响电能计量的准确性，进而造成巨大经济损失
。
[0003]智能电表是电能数据采集用户终端，是实现智能用电的关键组成部分，以智能电能技术为核心的高级量测系统，是负责测量
、
收集
、
储存
、
分析和利用电力用户用电信息的系统，能为智能电网提供基础的数据和信息支持，是构建智能电网的基础性技术支撑
。
[0004]然而智能电表的功能及其软硬件设计都有待提高，现有智能电表中谐波分析算法对平台存储资源和运算资源需求量大，电能质量分析和检测成本高
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种提高运算效率，节省存储空间的离散傅里叶变换的电能数据压缩方法及系统
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]一种离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，包括数据压缩存储方法和数据还原输出方法，其中数据压缩存储方法包括以下步骤：
[0008]1.1)
获得电能原始数据采集序列
x(n)
，并将采集到的电能原始数据采集序列
x(n)
进行预处理；
[0009]1.2)
对预处理后的序列
x(n)
中的各个采样点
N
进行奇偶性判断；
[0010]1.3)
对序列
x(n)
中前
z
个数据进行离散傅里叶变换，得到序列
X(k)
；
[0011]1.4)
对序列
X(k)
按顺序从0开始分配索引下标；
[0012]1.5)
对分配索引下标的序列
X(k)
进行周期字符压缩；
[0013]1.6)
将周期字符压缩后的结果进行存储
。
[0014]优选地，在步骤
1.1
中，对应的预处理包括去噪
、
滤波
、
数据对齐和校准
。
[0015]优选地，在步骤
1.2)
中，奇偶性判断是将数据序列采样点
N
除二取余，余数为1为奇，余数为0则为偶
。
[0016]优选地，在步骤
1.3)
中，离散傅里叶变换的数学表达式为：
[0017][0018][0019]其中
[0020]优选地，在步骤
1.5)
中，周期字符压缩是根据电能数据具有周期性的特点，对数据的相同列，以位图的形式只记录列的位置和代表元；若第
i
列相同，则对应位置记1，否则记0，以该方式得到位图标记字节；位图标记字节放置在相同列的代表元之前
。
[0021]优选地，所述数据还原输出方法包括以下步骤：
[0022]2.1)
读取数据序列；
[0023]2.2)
将数据序列进行周期解压缩；
[0024]2.3)
按照
x(n
‑
i)
＝
x*(i)
对解压缩的数据进行下标映射，扩展还原数据序列；
[0025]2.4)
输出结果序列
。
[0026]优选地，在步骤
2.2)
中，周期字符解压缩是将电能数据根据位图标记字节还原，标记为1则取位图标记字节后相应位置代表元，标记为0则取自己列相应位置代表元
。
[0027]本专利技术还公开了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上所述方法的步骤
。
[0028]本专利技术进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤
。
[0029]本专利技术还公开了一种离散傅里叶变换的电能数据压缩系统，包括相互连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤
。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0031]本专利技术通过基于实序列共轭对称和下标映射的离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，由实序列进行
DFT
结果具有共轭对称的性质，在对电能数据序列进行离散傅里叶变换时，仅需计算约一半
DFT
系数并分配索引下标，再利用电能数据具有周期性的特点，对相同数据以位图的形式进一步压缩，可以很大程度节省计算量和存储空间，实现电能数据压缩，同时提供了相应数据还原输出方法，将数据序列进行周期解压缩和下标映射，获得完整的处理后的电能数据数列，对电能质量分析和监测以及治理提供了良好的技术支撑；通过上述方法可以实现智能电表对于谐波的准确分析，同时提高运算效率，节省存储空间
。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的数据压缩存储方法在实施例的流程图
。
[0033]图2为本专利技术的数据还原输出方法在实施例的流程图
。
具体实施方式
[0034]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述
。
[0035]如图1所示，本专利技术实施例提供的基于实序列共轭对称和下标映射的离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，包括数据压缩存储方法和数据还原输出方法：
[0036]其中数据压缩存储方法包括以下步骤：
[0037]1.1)
获得电能原始数据采集序列
x(n)
，并将采集到的电能原始数据采集序列
x(n)
进行预处理，预处理包括去噪
、
滤波
、
数据对齐和校准；
[0038]1.2)
对序列
x(n)
中的各个采样点
N
进行奇偶性判断；其中奇偶性判断是将数据序列采样点
N
除二取余，余数为1为奇，余数为0则为偶；
[0039]1.3)
对序列
x(n)
中前
z
个数据进行离散傅里叶变换
(DFT)
，得到序列
X(k)
；
[0040]具体的，离散傅里叶变换
(DFT)
的数学表达式为：
[0041][0042][0043]其中
[0044]1.4)
对
X(k)
按顺序从0开始分配索引下标；
[0045]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，其特征在于，包括数据压缩存储方法和数据还原输出方法，其中数据压缩存储方法包括以下步骤：
1.1)
获得电能原始数据采集序列
x(n)
，并将采集到的电能原始数据采集序列
x(n)
进行预处理；
1.2)
对预处理后的序列
x(n)
中的各个采样点
N
进行奇偶性判断；
1.3)
对序列
x(n)
中前
z
个数据进行离散傅里叶变换，得到序列
X(k)
；
1.4)
对序列
X(k)
按顺序从0开始分配索引下标；
1.5)
对分配索引下标的序列
X(k)
进行周期字符压缩；
1.6)
将周期字符压缩后的结果进行存储
。2.
根据权利要求1所述的离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，其特征在于，在步骤
1.1
中，对应的预处理包括去噪
、
滤波
、
数据对齐和校准
。3.
根据权利要求1所述的离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，其特征在于，在步骤
1.2)
中，奇偶性判断是将数据序列采样点
N
除二取余，余数为1为奇，余数为0则为偶
。4.
根据权利要求1或2或3所述的离散傅里叶变换的电能数据压缩方法，其特征在于，在步骤
1.3)
中，离散傅里叶变换的数学表达式为：中，离散傅里叶变换的数学表达式为：其中
5.
根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：申丽曼，杨帅，陈浩，王智，刘谋海，黄瑞，陈红，曾伟杰，马叶钦，贺星，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：