[发明专利]基于SN互卷积窗的电力系统谐波检测方法、系统及介质

权利要求书

1.一种基于SN互卷积窗的电力系统谐波检测方法，其特征在于实施步骤包括：

1)获取经过滤波后的电力系统电压数字信号；

2)被测电压数字信号送入数字信号处理器(DSP)中完成SN互卷积窗对数字信号采样序列的加权处理，以获得新采样序列；

3)对新序列进行离散傅里叶变换并搜索其频谱峰值，结合SN互卷积窗的频谱函数，对信号的频谱进行双谱线插值；

4)进行基于SN互卷积窗的双谱线插值快速傅立叶变换(FFT)得到电力系统各次谐波的频率、幅值、相位等参数信息。

2.根据权利要求1所述的基于SN互卷积窗的电力系统谐波检测方法，其特征在于，步骤1)之前还包括对被测电压模拟信号进行信号预处理的步骤，所述信号预处理包括低通滤波和模数转换。

3.根据权利要求1所述的基于SN互卷积窗的电力系统谐波检测方法，其特征在于，步骤2)的详细步骤包括：

2.1)Slepian窗函数离散形式如下式所示：

上式中，n＝-N/2,-N/2+1,...,N/2，N为离散椭圆球面波函数的长度；h(m)为Toeplitz形式矩阵。

上式的简写形式如下式所示：

Hψ_i＝λ_i(c)ψ_i

上式中，λ_i(c)为矩阵H的特征值；ψ_i为与特征值λ_i(c)相关联的特征向量。若将特征值λ_i(c)进行降序排列，则最大特征值λ₀(c)所对应的特征向量ψ₀(n,c)为频带内具有最大能量聚集度的时间受限离散序列，即Slepian窗函数。ψ₀(n,c)表示的Slepian窗函数可改写成w_S(n,k)的形式，其中，k/N为主瓣截止频率，k是Slepian窗函数的在主瓣内的最大谱线值。

2.2)Nuttall窗函数如下式所示：

上式中，M为窗函数的项数，n＝1，2，3，…，N-1，b_m应该满足如下式所示约束条件：

2.3)SN互卷积窗为Slepian窗与Nuttall窗进行互卷积运算的结果，其函数表达式如下式所示：

上式中，w_SN(t)为SN互卷积窗，w_S(t)为Slepian窗函数，w_N(t)为Nuttall窗函数。

2.4)对连续SN互卷积窗函数进行离散化，得到其离散函数表达式如下式所示：

2.5)两个长度为Q的离散Slepian窗和Nuttall窗做离散卷积运算，可以得到长度为2Q-1的序列，在该序列尾部进行补零操作，可以得到长度为2Q的离散SN互卷积窗。

2.6)对采样序列使用所构建的SN互卷积窗进行加权处理。