[发明专利]一种有效抑制加窗频谱泄漏误差的交流电参数测量方法

权利要求书

1.一种有效抑制加窗频谱泄漏误差的交流电参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用宽度为p个额定周期的组合余弦窗，基于频域中加窗信号的各次谐波在直流分量处泄漏最小的原则，通过令窗函数的频谱在指定的额定谐波频点连续多阶导数为0，构建频谱在指定的额定谐波频点处具有平坦性的平底窗；

2)以固定的采样频率Fs对交流电压信号u(t)和交流电流信号i(t)在p个额定周期T₀内采样pN个点，得到交流电压采样序列u[n]和交流电流采样序列i[n]，将u[n]和i[n]代入被测交流电参数对应的导出周期信号的公式g[n]＝g(u[n],i[n])，得到被测交流电参数对应的导出周期信号的采样序列g[n]；

3)基于时间连续形式的平底窗的解析式w_p(t)以及与交流电采样相同的采样周期，计算时间离散形式的平底窗w_p[n]；

4)利用时间离散形式的平底窗w_p[n]对被测交流电参数的采样序列g[n]进行窗函数加权平均，得到相应被测交流电参数的测量结果为：

2.根据权利要求1所述的一种有效抑制加窗频谱泄漏误差的交流电参数测量方法，其特征在于，所述组合余弦窗的窗宽等于信号额定周期T₀的整数p倍、不含与信号额定谐波频率相同的组合余弦成分以及窗函数的时域面积为1，即：

其中Tw为组合余弦窗的窗宽，w_m为组合余弦窗的窗系数，r₁(t)为归一化矩形函数：

3.根据权利要求2所述的一种有效抑制加窗频谱泄漏误差的交流电参数测量方法，其特征在于，所述组合余弦窗在确定窗系数并构建平底窗时，基于如下优化准则：

从而使窗函数的频谱在额定谐波频点邻域内的能量分布最小。

4.根据权利要求3所述的一种有效抑制加窗频谱泄漏误差的交流电参数测量方法，其特征在于，所述平底窗构建的优化准则实施过程中窗函数的频谱在各指定的额定谐波频点为0且满足平坦性，窗函数的频谱在k次额定谐波频点的平坦性条件通过额定谐波频点频谱的前n_k阶导数为0给出，即：

5.根据权利要求4所述的一种有效抑制加窗频谱泄漏误差的交流电参数测量方法，其特征在于，所述平底窗的构建中将窗函数的频谱平坦性条件作为约束用于建立组合余弦窗的系数方程组，其中W(f)在k次额定谐波频点的1阶导数和2阶导数为0对应的具体系数方程分别为：

解系数方程组确定组合余弦窗中的各加权系数w_m，完成平底窗的构建。