[发明专利]一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析装置及方法

权利要求书

1.一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将Hanning窗与Nuttall窗混合卷积，得到NHC窗函数；

步骤二：将NHC窗函数进行L个时域卷积计算，即L阶自卷积，得到NHSC窗函数；

步骤三：将NHSC窗的离散时域信号进行离散傅里叶变换，得到离散频域信号，而后进行双谱线插值和最小二乘多项式逼近拟合。

2.根据权利要求1所述的一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析方法，其特征在于所述步骤一中Nuttall窗的函数表达式为：

其中，R_N(n)为矩形窗的函数表达式，N为离散采样点个数，n为周期。

3.根据权利要求2所述的一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析方法，其特征在于所述步骤二中NHC窗的函数表达式为：

w_NHC(n)＝w_N(n)×w_H(n) (2)

其中，w_H(n)为Hanning窗的函数表达式。

4.根据权利要求3所述的一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析方法，其特征在于所述Hanning窗离散时域的表达式为：

5.根据权利要求1所述的一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析方法，其特征在于所述步骤二中NHSC窗的函数表达式为：

6.根据权利要求1所述的一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析方法，其特征在于所述步骤二中NHSC窗函数的修正公式为：

步骤二一：以f_s采样频率对某一信号x(t)进行离散采样，得到x(n)；

步骤二二：对信号x(n)加窗及FFT后经DTFT离散抽样，得到加窗后的信号频谱X(kΔf)；

步骤二三：设峰值点k0左侧最大幅值谱线为y₁＝|X(k₁Δf)|，峰值点k0右侧最大幅值谱线为y₂＝|X(k₂Δf)|，满足k₁≤k₀≤k₂＝k₁+1，k₁和k₂为谱线参数，同时引入参数α，α＝k₀-k₁-0.5且α的取值范围为[-0.5,0.5]，并定义另一参数β：β＝(y₂-y₁)÷(y₂+y₁)；

步骤二四：根据步骤二三定义α和β的函数关系，记做：β＝g(α)或α＝g^-1(β)，分析得到了频率修正公式f₀＝k₀Δf＝(α+k₁+0.5)Δf，同时定义两谱线加权平均值得到幅值修正公式；

步骤二五：采用最小二乘多项式逼近的数值分析算法求取α＝g^-1(β)，α范围为[-0.5,0.5]，带入幅值修正公式，得到与之对应的β值，通过数据拟合从而得到Nuttall混和自卷积窗函数的修正公式。

7.一种计量式光学电流电压组合互感器谐波分析装置，其特征在于：包括无源光学电流互感器、无源光学电压互感器、合并单元及二次侧谐波分析仪，所述合并单元的输入端为无源光学电流互感器和无源光学电压互感器的数字接口，所述合并单元的输出端为二次侧谐波分析仪的数字接口，所述合并单元用于三相电压与三相电流信号的数字量合并及输出。