(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 202210698874.3 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 四川大学 地址 610000 四川省成 都市一环路南 一段 24号 (72)发明人 迟傲冰　郭昱甫　郭诗瑶　潘禹飞　 曾成碧　 (74)专利代理 机构 成都环泰专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 51242 专利代理师 李斌　李辉 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01R 23/16(2006.01) (54)发明名称 一种基于稀疏采集模型的谐波检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于稀疏采集模型的谐 波检测方法， 包括以下步骤， 宽频动态信号中衰 减直流分量估算步骤： 建立宽频动态信号模型， 计算衰减直流分量； 宽频动态信号中谐波相量估 算步骤： 建立谐波相量估计模型， 重构谐波相量 估计模型， 求解谐波估计模型； 仿真分析步骤： 建 立测试场景， 依次建立基本性能测试场景、 频率 斜坡测试场景、 阶跃变换测试场景和干扰测试场 景。 本发明对宽频动态相量的估计具有较高精度 和速度， 在对比算法中保持一定优越性， 同时验 证了本发明的动态性能和抗干 扰能力。 权利要求书10页 说明书21页 附图4页 CN 114781196 A 2022.07.22 CN 114781196 A 1.一种基于稀疏采集模型的谐波检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： a、 宽频动态信号中衰减直流分量估算步骤： 建立宽频动态信号模型， 计算衰减直流分 量； b、 宽频动态信号中谐波相量估算步骤： 建立谐波相量估计模型， 重构谐波相量估计模 型， 求解谐波估计模型； c、 仿真分析步骤： 建立测试场景， 依次建立基本性能测试场景、 频率斜坡测试场景、 阶 跃变换测试场景和干扰测试场景。 2.根据权利要求1所述的一种基于稀疏采集模型的谐波检测方法， 其特征在于， 步骤a 中， 建立宽频动态信号模型的步骤如下： 对于包含直流分量和基本分量的电力系统波形 表达式如(1)所示:      (1) 其中， 是含有基波、 谐波以及间谐波分量的信号， 是时变振幅， 是 时变相位角， 参考频率是 ， 指最高次谐波分量， 是衰减直流分量信号， 是衰减直 流分量幅值， 是时间常数； 含有基波、 谐波以及间谐波分量信号 在时刻t的动态相量模型为:                     (2)  将(2)式代入(1)式可 得宽频动态信号 的动态表达式:     (3) 其中， 为共轭算子。 3.根据权利要求2所述的一种基于稀疏采集模型的谐波检测方法， 其特征在于， 步骤a 中， 计算衰减直 流分量的步骤如下： 衰减直流分量 由振幅和相位时变的余弦分量和表示:    (4)权　利　要　求　书 1/10 页 2 CN 114781196 A 2其中， ， ， 分别表示第n个 余弦分量频率、 幅值、 相位， T为观测间隔长 度， 将Y设置为3； 基于频域采样定理， 利用sinc插值函数对衰减直流分量进行时域信号参数化建模， DDC 分量的动态相量记为 ， 具体表示 为:                     (5) 其中， 是采样频率， 表示最大模型阶数， 将设置为2， 为(2)式中第n个余 弦分量在时刻 上的样本相量； 对衰减直 流分量 进行采样， 式(1)中拟合的D DC分量的离 散形式用(6)表示；                      (6) 其中， 表示相量 为余弦信号的列向量， 为共轭算子， 矩阵 的元素 为 在采样窗中的样本点， 表示矩阵 ， 的定义如(7)所示：             (7) 通过最小二乘法求出相量的估计值 ， 计算过程如(7)所示， 在矩阵 中， 为 该矩阵元 素：                                (8) 其中， H是共 轭转置符号； 利用式(8)构建每个余弦分量的 ， 接着用 重构矩阵 ， 通过(5)求得每 个余弦信号的幅值和相位， 进 而估计DDC分量 。 4.根据权利要求1所述的一种基于稀疏采集模型的谐波检测方法， 其特征在于， 步骤b 中， 建立谐波相量估计模型的步骤如下： 利用阶泰勒展开模型来定义动态相量:权　利　要　求　书 2/10 页 3 CN 114781196 A 3