(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211326726.5 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 苏州大学 地址 215000 江苏省苏州市相城区济学路8 号 (72)发明人 陈蓉　杨勇　王铀程　 (74)专利代理 机构 苏州见山知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32421 专利代理师 袁丽花 (51)Int.Cl. G01R 23/16(2006.01) G06F 17/15(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种电网谐波与间谐波的检测方法 (57)摘要 本申请提供一种电网谐波与间谐波的检测 方法， 属于电网谐波监测技术领域， 更具体的是 一种基于改进快速TLS ‑ESPRIT算法与2阶 Blackman ‑Harris自卷积窗相结合的检测 方法。 首先对待测信号进行多次采样并利用快速TLS ‑ ESPRIT算法检测频率； 随后对检测结果基于简化 K‑means聚类算法进行分析， 提取出真实的谐波 分量； 最后结合2阶Blackman ‑Harris自卷积窗对 信号进行加窗插值计算， 准确估算出其幅值、 相 位信息， 实现了谐波、 间谐波的高精度检测。 仿真 和实验结果表明， 所提方法相较于传统方法具有 更高的谐波、 间谐波检测精度且抗干扰能力更 强。 权利要求书2页 说明书16页 附图8页 CN 115389816 A 2022.11.25 CN 115389816 A 1.一种电网谐波与间谐波的检测方法， 其特 征在于， 包括： 对待测信号进行多次采样并利用快速TLS ‑ESPRIT算法检测频率； 对所述检测的频率基于简化K ‑means聚类算法进行分析， 提取出真实的谐波分量并计 算得到每一次谐波的频谱点 n0； 结合2阶Bl ackman‑Harris自卷积窗对所述待测信号的采样数据进行加窗插值计算， 估 算所述待测信号的每一次谐波的幅值、 相位信息 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述对待测信号进行多次采样并利用快速TLS ‑ESPRIT算法检测频率， 包括： 对信号进行3次采样并利用TLS ‑ESPRIT算法检测频率， 得到三组初始频率 集合。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述对所述检测的频率基于简化K ‑means聚类算法进行分析， 提取出真实的谐波分量， 包括： 将每一个频率看作空间中的点， 并将第 一组初始频率集合的频率点作为第 一个聚类中 心； 计算第二组和第 三组初始频率集合中的点到第 一个聚类中心的距离， 判断是否满足真 实频率点的条件， 若 是， 则重新计算聚类中心并作为真实频率， 反之则归类为噪声点并将其 删除； 重复以上步骤， 对其 余频率分量进行聚类。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述2阶Blackman ‑Harris自卷积窗为五项余弦 组合窗。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的方法， 其特 征在于， 在所述对待测信号进行多次采样之前， 包括： (1)预设固定的采样频率和采样点数并生成2阶Blackman ‑Harris自卷积窗； (2)随后通过EPWM中断触发采样。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 对于三相系统， 采用轮询的方法对每一相电压、 电流进行谐波分析。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述加窗插值计算 为2阶Blackman ‑Harris自卷积窗的双谱线插值， 公式如下： 其中， 定义左右两条谱线分别为 n1、n2且存在n1<n0<n2； 0≤n0‑n1≤1； 这两条谱线的幅值 分别为：y1=|X(n1)|，y2=|X(n2)|，γ=n0‑n1‑0.5， X(ni)为信号， β为比例系数， N为采样点个 数， A0为幅值， θi为相位。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115389816 A 28.根据权利要求1或7 所述的方法， 其特 征在于， 所述2阶Blackman ‑Harris自卷积窗的表达式为： 其中WB(n)为Blackman ‑Harris窗。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求 1‑7任一 项所述的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述程序被处理 器执行实现如权利要求1 ‑7中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115389816 A 3