[发明专利]基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立相序分量与电压基波分量的对应关系；

步骤2：通过卷积窗频谱函数对单相电压信号进行加窗修正处理，得到加窗后的单相电压信号；

步骤3：对所述加窗后的单相电压信号进行频谱分析，得到电压基波幅值修正函数和相位修正函数，获得电压基波幅值和相位参数；

步骤4：根据所述电压基波幅值和相位参数，通过分区法计算出电压基波分量的相序分量，求得三相不平衡度。

2.根据权利要求1所述的基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法，其特征在于：步骤1中，相序分量与电压基波分量的对应关系为：

式中，U_P为基波电压的正序分量，U_n为基波电压的负序分量，U₀为基波电压的零序分量，α为旋转算子，α＝e^j2π/3。

3.根据权利要求1所述的基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法，其特征在于，步骤2中，所述卷积窗频谱函数为B-N互卷积窗频谱函数，基于Blackman-Harris窗与Nuttall窗构建。

4.根据权利要求3所述的基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法，其特征在于：步骤2中，所述B-N互卷积窗频谱函数基于Blackman-Harris窗与4项5阶Nuttall窗构建，其表达式为：

W_B-N(ω)＝FT[w_B(n)*w_N(n)]＝W_B(ω)×W_N(ω)

式中，ω为信号角频率；n为信号采样点，n＝0，1，…，N-1；w_B(n)为Blackman-Harris窗函数的离散表达式；w_N(n)为4项5阶Nuttall窗的离散表达式；w_B(ω)为Blackman-Harris窗的频谱函数；w_N(ω)为4项5阶Nuttall窗的频谱函数；FT[]表示对信号进行傅里叶变换的函数。

5.根据权利要求1所述的基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法，其特征在于：步骤3中，利用三谱线插值FFT对所述加窗后的单相电压信号进行频谱分析。

6.根据权利要求5所述的基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法，其特征在于：步骤3中，电压信号的基波幅值修正函数为：

其中A₁为基波幅值修正函数；y_m为检测到的峰值谱线幅值，y_m-1为左边谱线对应幅值，y_m+1为右边谱线对应幅值，W_B-N()为B-N互卷积窗的频谱函数，参数ε＝k_h-k_m，g(ε)表示关于ε的多项拟合式；

基波相位修正函数为：

其中k_m为采集到的峰值谱线，ε为谱线间隔，该ε＝k_h-k_m；

ε＝1.76925764β-0.12413716β³+0.01825458β⁵-0.00327175β⁷

其中参数β表示为：

其中y₂为检测到的峰值谱线幅值，y₁为左边谱线对应幅值，y₃为右边谱线对应幅值；

上述g(ε)表示为：

g(ε)＝2.31811912+0.32870923β²+0.02421399β⁴+0.00125990β⁶。