本发明属于电力系统，具体涉及一种电力系统间谐波检测方法及装置。
背景技术：
1、随着非线性器件在电网中应用日益增加，人们对输电线路和电力系统的稳定性、可靠性有了越来越高的要求。但是随着近年来大力发展风力发电、光伏等新能源，以及越来越多非线性负载被接入电力系统，电力系统的谐波和间谐波问题变得日益严重；大量的谐波和间谐波极大的危害着电力系统的安全和稳定。
2、目前，用于检测电网中谐波、间谐波的方法主要有快速傅里叶变换法(fastfourier transform，fft)、小波变换法、独立分量分析法(independent componentanalysis，ica)、神经网络法等。快速傅里叶变换法是使用最广泛、最可靠的方法之一，但是在非同步采样的情况下会引起频谱泄露和栅栏效应；小波变换法的优点是可以同时拥有较高的时域和频域分辨率，但可能引起小波混叠，降低稳定性；独立分量分析法常常做不到彻底分离各个分量且运算量较大；基于神经网络方法需要大量训练样本和极大的运算量。
技术实现思路
1、本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电力系统间谐波检测方法及装置，以在较低信噪比和邻近基波/谐波的情况下准确地减少间谐波参数的检测误差。
2、为解决上述技术问题，本发明提供一种电力系统间谐波检测方法，包括：
3、步骤a，对离散采样信号进行全相位数据预处理，得到全相位数据；
4、步骤b，对所述全相位数据进行fft变换，得到全相位幅值谱和相位谱；
5、步骤c，结合所述全相位幅值谱和相位谱，识别出密集谱的存在并得到峰谱线值，使用全相位谱线校正法得到间谐波参数；
6、步骤d，以已获得的间谐波参数为依据得到约束条件，并使用带约束条件的最小二乘拟合法得到间谐波参数的准确值。
7、进一步地，所述步骤a具体包括：
8、对原始信号进行离散采样得到的离散序列x(n)(n＝0,…,n-1)，保留x(0)前面的n-1个数据用于加权，构造一个n×n矩阵：
9、x0＝[x(0),x(1),...x(n-1)]
10、x1＝[x(-1),x(0),...x(n-2)]
11、......
12、xn-1＝[x(-n+1),x(-n+2),...x(0)]
13、对每个向量向左进行循环移位，使x(0)处于第一位，得到一个新的n×n矩阵：
14、x0＝[x(0),x(1)…x(n-1)]
15、x1′＝[x(0),x(1)…x(-1)]
16、......
17、xn-1′＝[x(0),x(-n+1)…x(-1)]
18、把新的n×n矩阵的n行向量全部相加求平均值，得到全相位数据向量：
19、
20、进一步地，所述步骤b具体包括：
21、对于采样得到的n点离散单频复指数信号x(n)，把角频率2πf0用频率间隔2π/n的β倍表示，得到：
22、
23、其中，为信号初相位；
24、则序列{x(n)}的不加窗傅里叶变换谱为：
25、
26、经变换得：
27、
28、其中，k＝0,1,…,n-1；
29、根据离散傅里叶变换的移位性质，步骤a中xi的dft变换xi(k)与xi'的dft变换xi'(k)的关系为：
30、
31、由上得到全相位傅里叶变换谱：
32、
33、|xap(k)|为全相位幅值谱，arg(xap(k))为全相位相位谱。
34、进一步地，所述步骤c具体包括：
35、分别对单频信号x1(n)、x2(n)和复合信号x(n)进行全相位fft变换，得到相应的幅值谱和相位谱；
36、使用全相位谱线校正法得到间谐波的幅值、相位、频率参数。
37、进一步地，所述步骤d具体包括：
38、对于含有多个频率的复指数信号
39、判断出有用的频率个数，设为m；令拟合函数为
40、
41、则误差平方和为
42、j＝j(a1 a2…am,b1b2…bm,c1 c2…cm)为变量ai、bi、ci的函数，根据最小二乘法的原理，使误差平方和j最小时的参数(a1a2…am,b1b2…bm,c1c2…cm)即所求值；
43、拟合函数δ(t)中的参数bi直接使用求出的频率值，即bi＝f0(i)，则j＝j(a1a2…am,c1c2…cm)就仅仅是ai和ci的函数；
44、设置不等式约束条件
45、
46、拟合函数δ(t)表示为线性形式
47、
48、其中，ahi＝ai cos(ci),bhi＝-ai sin(ci)；其矩阵形式为：x＝fi
49、其中，x＝[δ(t1)δ(t2)……δ(tn)]t是n×1维矩阵；i＝[ah1 bh1 ah2 bh2……ahm bhm]t是2m×1维矩阵；
50、
51、为n×2m维矩阵；
52、由最小二乘法的线性法则对i进行预估有
53、i＝(ftf)-1ftx
54、得到：
55、
56、当满足所述约束条件时，ai和ci即为最终所得的幅值和相位值。
57、本发明还提供一种电力系统间谐波检测装置，包括：
58、预处理模块，用于对离散采样信号进行全相位数据预处理，得到全相位数据；
59、傅里叶变换模块，用于对所述全相位数据进行fft变换，得到全相位幅值谱和相位谱；
60、识别模块，用于结合所述全相位幅值谱和相位谱，识别出密集谱的存在并得到峰谱线值，使用全相位谱线校正法得到间谐波参数；
61、获取模块，用于以已获得的间谐波参数为依据得到约束条件，并使用带约束条件的最小二乘拟合法得到间谐波参数的准确值。
62、实施本发明具有如下有益效果：本发明可以有效判断密集谱的存在，即使对于频率间隔很小的密集谱也具有准确的判断力；本发明可以有效抑制频谱泄露，因此可以大幅减少谐波对间谐波检测造成的主瓣干扰，也可以减少密集谱间谐波之间的干扰；本发明还具有较强的抗噪性。
1.一种电力系统间谐波检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力系统间谐波检测方法，其特征在于，所述步骤a具体包括：
3.根据权利要求1所述的电力系统间谐波检测方法，其特征在于，所述步骤b具体包括：
4.根据权利要求1所述的电力系统间谐波检测方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：
5.根据权利要求1所述的电力系统间谐波检测方法，其特征在于，所述步骤d具体包括：
6.一种电力系统间谐波检测装置，其特征在于，包括：