CN112946374A - 基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法及装置，包括步骤：建立相序分量与电压基波分量的对应关系；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；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；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。本发明三相不平衡度检测的检测效率高、检测精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法及装置。
背景技术
随着各种非线性负载的大量应用，电能质量不断恶化，电压或电流中可能存在负序分量。负序分量会引起电机的发热及振动，降低运行效率，使变压器漏磁增加，引起变压器局部过热，降低使用寿命，导致继电保护装置误动作，威胁电力系统的安全，降低通信系统的质量。基于提高电能质量对电网及人民生活的重要性，检测三相不平衡度已经成为一个重要的课题，为保证电力系统安全稳定运行，需要对三相不平衡度进行实时检测。
现有的三相不平衡度检测方法大多采用快速傅里叶变换(Fast FourierTransformation，FFT)计算出基波分量，再应用对称分量法检测出基波分量中的正序、负序和零序相序分量，但是这种方法在运算时涉及开平方和相角计算，计算速度慢，且在非采样过程中容易出现频谱泄露和栅栏效应，从而导致检测精度不高。
发明内容
本发明的发明目的在于提供基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法及装置，检测效率高、检测精度高。
基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：
1、一种基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法，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。
进一步地，步骤1中，相序分量与电压基波分量的对应关系为：
式中，UP为基波电压的正序分量，Un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＝ej2π/3。
进一步地，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。
进一步地，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：
WB-N(ω)＝FT[wB(n)*wN(n)]＝WB(ω)×WN(ω)
式中，ω为信号角频率；n为信号采样点，n＝0，1，…，N-1；wB(n)为Blackman-Harris窗函数的离散表达式；wN(n)为4项5阶Nuttall窗的离散表达式；wB(ω)为Blackman-Harris窗的频谱函数；wN(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。
进一步地，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。
进一步地，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；ym为检测到的峰值谱线幅值，ym-1为左边谱线对应幅值，ym+1为右边谱线对应幅值，WB-N( )为B-N互卷积窗的频谱函数，参数ε＝kh-km，g(ε)表示关于ε的多项拟合式；
基波相位修正函数为：
其中km为采集到的峰值谱线，ε为谱线间隔，该ε＝kh-km；
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。
进一步地，步骤4中，通过分区法计算时，采用的坐标系通过如下方法建立，
取a相为x轴，则
A相坐标为(Ua,0)，
B相坐标(Ubcos(Фb-Фa),Ubsin(Фb-Фa)),
C相坐标(Uccos(Фc-Фa),Ucsin(Фc-Фa))；
其中Ua、Ub、Uc分别为三相电压，Фa、Фb、Фc为三相电压相位。
进一步地，步骤4中，通过5分区、10分区或15分区法计算出电压基波分量的相序分量。
进一步地，步骤4中，通过分区法计算出基波分量的正序、负序和零序分量，所述三相不平衡度通过如下方法获得
式中，εn为负序不平衡度，ε0为零序不平衡度，Up为基波电压的正序分量，Un为基波电压的负序分量，U0为基波电压的零序分量。
2、一种基于卷积窗函数和分区法的三相不平衡度检测装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行上述的方法。
本发明具有的有益效果：
本发明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；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；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。本发明基于Blackman-Harris窗与4项5阶Nuttall窗卷积构建的新型B-N互卷积窗函数，相比单独的余弦窗，该混合卷积窗比Blackman-Harris窗和Nuttall窗具有更快的旁瓣衰减速率，能更好抑制频谱泄露，有效提高检测效率和检测精度。本发明利用三谱线插值FFT对所述加窗后的单相电压信号进行频谱分析，进一步提高检测效率和检测精度。本发明通过分区法计算出电压基波分量的相序分量时，采用新型坐标系，取a相为x轴，能够提高检测精度，同时避免了复杂的开方和三角函数运算，减少了运算时间，提高了运算速度。
附图说明
图1为Blackman-Harris窗、4项5阶Nuttall余弦窗以及本发明B-N互卷积窗的频谱特性曲线示意图；
图2为本发明方法的流程图；
图3为计算负序分量坐标图；
图4为5分区法图；
图5为利用本发明方法在不同分区情况下的不平衡度相对误差仿真检测结果示意图；
图6为利用本发明方法验证不同窗函数下不平衡度相对误差的仿真检测结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
实施例一：
基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法
如图2所示，基于卷积窗函数的三相不平衡度检测方法包括如下步骤：
步骤1：建立相序分量与电压基波分量的对应关系。
首先，建立电压单相信号模型。
假设电压信号含有H次谐波，以采样频率fs对单相信号采样后得到：
式中，Ah表示信号各次谐波的电压幅值，fh表示各次谐波的频率，fs表示信号采样频率，Φh表示信号各次谐波的相位。
检测三相不平衡度分为两个阶段，在检测到电压基波分量的基础上，再应用对称分量法检测出基波分量中的正序、负序和零序相序分量，三相系统的基波电压分量和相序分量的关系可由下式得：
相序分量与电压基波分量的对应关系为：
式中，UP为基波电压的正序分量，Un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＝ej2π/3。
设三相电压幅值分别为|Ua|、|Ub|、|Uc|，相位分别为Фa、Фb、Фc，则相序分量可表示为
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。
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。
本发明采用4项5阶Nuttall窗与Blackman-Harris窗卷积，构造一种新型混合卷积窗，4项Blackman-Harris窗的旁瓣峰值电平为-92dB,是使用较广泛的余弦窗函数，4项5阶Nuttall窗的旁瓣衰减速率为42dB/oct，旁瓣峰值电平较小，性能优良，其时域表达式为：
式中，M为窗函数项数，n为信号采样点，n＝0,1,…N-1，对于Blackman-Harris窗，b0＝0.35875，b1＝0.48829，b2＝0.14128，b3＝0.01168，对于4项5阶Nuttall窗，b0＝0.3125，b1＝0.46875，b2＝0.1875，b3＝0.03125，卷积后得到的混合卷积B-N窗时域表达式为：
式中，wB(n)为Blackman-Harris窗函数的离散表达式，wN(n)为4项5阶Nuttall窗的离散表达式。
根据时域卷积定理得B-N互卷积窗的频域表达式为：
WB-N(ω)＝FT[wB(n)*wN(n)]＝WB(ω)×WN(ω)
式中，ω为信号角频率；n为信号采样点，n＝0，1，…，N-1；wB(n)为Blackman-Harris窗函数的离散表达式；wN(n)为4项5阶Nuttall窗的离散表达式；wB(ω)为Blackman-Harris窗的频谱函数；wN(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。
以长度等于2048为例，Blackman-Harris窗、4项5阶Nuttall窗以及本发明提出的新型B-N窗的归一化对数频谱如图1所示。由图1可知，余弦窗函数Blackman-Harris的旁瓣峰值为-98.8dB，旁瓣衰减速率为6dB/oct，oct表示倍频程；4项5阶Nuttall窗的旁瓣峰值为-60.9dB，旁瓣衰减速率为42dB/oct，而本发明构建的B-N互卷积窗的旁瓣峰值为-163.6dB，旁瓣衰减速率为53dB/oct，可知该混合卷积窗与Blackman-Harris窗和Nuttall窗相比具有更快的旁瓣衰减速率和较低的旁瓣峰值，能更好的抑制频谱泄露。
采用上述B-N互卷积窗函数对单相电压信号进行加窗修正处理，得到加窗后的离散傅里叶变换为：
式中，fs为信号采样频率，f0为信号基波频率，频率分辨率为Δf＝fs/N，WB-N()为B-N互卷积窗的频谱函数，k为谱线号数。
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。
由于FFT算法在信号非同步采样过程中存在栅栏效应，难以准确获取信号各个分量的频率成分。为提高FFT频谱函数求取信号基波的精度，在考虑到在峰值谱线附近的三根谱线均占有较大权重，并由此提出采取三谱线插值的FFT对电压信号进行修正。
假定信号频谱的最高点对应的横坐标为kh，但由于非同步采样，该点并未被采集到，而是采集到其附近的最大值对应的谱线km，与其靠近的右侧和左侧的两根谱线分别为km+1和km-1，令ε＝kh-km，则-0.5<ε<0.5，三个频点对应的幅值分别为
y1＝|X(km-1Δf)|，y2＝|X(kmΔf)|，y3＝|X(km+1Δf)|
引入参数β，记：
式中，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；将参数ε代入上式可得
式中，参数ε＝kh-km表示谱线间隔，WB-N(w)为B-N互卷积窗的频谱函数。
通过加权设置可得基波幅值修正函数为：
其中A1为基波幅值修正函数；ym为检测到的峰值谱线幅值，ym-1为左边谱线对应幅值，ym+1为右边谱线对应幅值，WB-N( )为B-N互卷积窗的频谱函数，参数ε＝kh-km，g(ε)表示关于ε的多项拟合式；
基波相位修正函数为：
其中km为采集到的峰值谱线，ε为谱线间隔，该ε＝kh-km；
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
由于经上述步骤得到的三相电压信号的基波幅值和相位修正函数是基于采样B-N互卷积窗加窗修正、并经三谱线频谱校正后得到的，因此，得到信号的基波幅值和相位参数更加精确。
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。
相序分量的求取主要与三相电压的幅值和相位有关，相序分量需要经过对电压相量求模才能获得，通常求相量和的模有两种方法，即公式法与坐标法，由于公式法运算量大，故常选用坐标法来计算，设有三相电压相量，坐标分别为A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)则:
tan θ＝(y1+y2+y3)/(x1+x2+x3)
式中，θ为三相电压相量和的模的相位，在直角坐标系中，若电压A相的幅值为Ua，相位为α，则相量A相的坐标为(Uacos α,Uasin α)，同理B相坐标(Ubcos β,Ubsin β)，C相坐标为(Uccos γ,Ucsin γ)。根据上述可计算出三相电压和的幅值与相位。但涉及开方与三角函数的运算，为简化运算，建立新型坐标系，取a相为x轴
则A相坐标为(Ua,0)，B相坐标(Ubcos(Фb-Фa),Ubsin(Фb-Фa)),C相坐标(Uccos(Фc-Фa),Ucsin(Фc-Фa))，在新坐标系中相序分量的求取能省去开方与三角函数计算，这样可减少三角运算。
以负序分量|Un|的计算为例建立负序分量坐标图如图3所示，负序分量OUn的幅值即为所求负序分量值，而点Un到原点O的距离即为负序分量OUn的幅值。设负序分量Un坐标为(xn,yn)，则：
假定xn>yn，在相量Unxn上任取一点C，延长线段OC到A点，使|OA＝OUn|，为计算方便，作UnP⊥OA，BUn⊥OUn，则有：
|OUn|＝|OA|＝|OC|+|CP|+|PA|
由图3可知，令θ为相量OUn与x轴的夹角，则θ＝arctan(yn)/xn，x’轴为相量计算方便而选取轴，β为x’轴与x轴间的夹角，γ＝θ-β，则相量|OC|、|CP|和|PB|分别表示为：
|CP|＝(yn-xn tan β)sin β
因A点位于相量PB之间，所以在相量PA与PB间必存在一个0与1间的系数η，使|PA＝ηPB|，即：
式中，η为比例因子，k0＝1/cosβ，k1＝sinβ，k2＝η(cosβ)2。
由此可见，相量OUn求取转化为三角函数求和形式，为进一步简化计算量，本文将三角函数运算用简单的线性函数代替，并依据本文提出的以5为基底的改进坐标分区法，进一步分析5分区、10分区及15分区相关系数和不平衡度的检测结果。以xn值为基准建立正方形坐标区域，建立5分区法如图4所示。
由图4可知，在y轴上选取四个点，将y轴分为五等份，即yn1＝yn2/2＝…yn5/5＝xn/5，设OUn在第i分区，则有(i-1)xn/n≤yn≤ixn/n，β为i-1个分区所对应的夹角，有：
由图4几何关系可得，相量UnA为∠PUnB的角平分线，则：
式中，γ＝θ-β。为减少三角函数复杂运算，用一次线性函数y1＝b1γ和y2＝b2γ分别逼近tanγ、tan(γ/2)，则：
由上式可知，η仅由b1和b2决定，不同分区数的η值不同，通过函数拟合得到不同分区的b1,b2和η值如表1所示。
表1 3个分区的b1、b2、η值
根据k0,k1,k2与β的三角函数关系，以5分区和10分区为例仿真，得到5分区和10分区k0、k1、k2值如表2所示。
表2 5分区和10分区幅值的系数
当n＝5时，设|OUn|在1区，由表2得k0＝1.01980390，k1＝0.196116135，k2＝0.479196302，代入并计算负序分量即|OUn|的值；若xn≤yn，可在x轴进行分区域计算，计算思路与xn>yn一致。
同理，计算出正序分量与零序分量的值。计算正序分量与零序分量时只需将图3的负序分量|OUn|改为正序分量|OUp|或零序分量|OU0|，其余计算公式均同计算负序分量的一样，只需将|OUn|计算公式中的xn与yn的值替换为对应的正序分量或零序分量的坐标值。
三相不平衡度通过如下方法获得：
式中，εn为负序不平衡度，ε0为零序不平衡度，Up为基波电压的正序分量，Un为基波电压的负序分量，U0为基波电压的零序分量。
下面结合仿真实验进一步说明本发明的有益效果：
1、仅含基波的电压信号的仿真
为验证本发明所提的基于B-N卷积窗三谱线插值结合改进的分区法计算的精度，取国标推荐的方法为基准值，本发明对三组含基波的电压信号和含有五次谐波及高斯白噪声的信号进行仿真，其中基波频率为50.3Hz,谐波频率fh＝hf1，采样频率为fs＝8kHz，采样长度为N＝4096。对3组仅含基波的A、B、C三相电压信号进行仿真，电压信号的幅值及相位见表3。
表3三相基波电压信号参数
采用GB/T和本发明方法得到的结果如表4。
表4电压不平衡度仿真结果
由表4可知，经十分区和十五分区仿真得到的电压不平衡度检测结果更接近国标推荐方法的仿真结果，误差更小。
2、含谐波、噪声信号的仿真
向第四组电压信号中加入五次谐波，仿真信号的基波及各次谐波的幅值和相位见表5，为验证所提算法在含有噪声的情况下仍保持良好的计算精度，在第五组和第六组的信号分别加入信噪比为18dB和40dB的高斯白噪声，分别以标准方法和本发明所提方法仿真，得到的不平衡度结果见表6。
表5第4组三相电压系数
表6不平衡度仿真结果
仿真结果表明，本发明所提算法与GB/T推荐的方法检测出的不平衡度达到相同的数量级，可实现相同的精度。
本发明的方案与常用算法比较
为比较不同分区下不平衡度相对误差的大小，以GB/T15543-2008提出的方法为真值，不同分区的相对误差表达式如下：
式中：R为不同分区下计算的实际值，I为国标推荐方法计算的真值，对1-3组电压信号仿真，所得的相对误差如图5所示。
由图6可知，五分区的电压不平衡度相对误差最低可达到10-5％，而十分区，十五分区可达到10-7％-10-6％之间，效果更好。
为验证不同窗函数对不平衡度计算的影响，分别采用基于Hanning窗、Blackman-Harris窗和4项5阶Nuttall窗以及本发明的混合卷积窗三谱线插值，采取10分区法，分别对上述电压信号的不平衡度进行计算，得到不同窗函数的电压不平衡度测量相对误差曲线如图4所示。
由上述可以看出，本发明提出的基于新型B-N卷积窗函数和改进分区法的基于卷积窗函数和分区法的三相不平衡度检测方法，结果表明：改进的分区法可以降低不平衡度计算的误差，构建的新型B-N互卷积窗函数性能更加优良，基于三谱线改进FFT对电压信号进行检测，在基波和含谐波下仍具有较高精度，各类谐波和噪声的干扰。相比常用方法，本发明的方法易于实现，实时检测精度高，抗干扰性强，满足三相不平衡度检测的要求。
实施例二：
基于卷积窗函数和分区法的三相不平衡度检测装置
检测装置包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行上述方法。计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
存储器包括能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (10)
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，UP为基波电压的正序分量，Un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＝ej2π/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：
WB-N(ω)＝FT[wB(n)*wN(n)]＝WB(ω)×WN(ω)
式中，ω为信号角频率；n为信号采样点，n＝0，1，…，N-1；wB(n)为Blackman-Harris窗函数的离散表达式；wN(n)为4项5阶Nuttall窗的离散表达式；wB(ω)为Blackman-Harris窗的频谱函数；wN(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；ym为检测到的峰值谱线幅值，ym-1为左边谱线对应幅值，ym+1为右边谱线对应幅值，WB-N()为B-N互卷积窗的频谱函数，参数ε＝kh-km，g(ε)表示关于ε的多项拟合式；
基波相位修正函数为：
其中km为采集到的峰值谱线，ε为谱线间隔，该ε＝kh-km；
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。
7.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4中，通过分区法计算时，采用的坐标系通过如下方法建立，
取a相为x轴，则
A相坐标为(Ua,0)，
B相坐标(Ubcos(Фb-Фa),Ubsin(Фb-Фa)),
C相坐标(Uccos(Фc-Фa),Ucsin(Фc-Фa))；
其中Ua、Ub、Uc分别为三相电压，Фa、Фb、Фc为三相电压相位。
8.根据权利要求7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4中，通过5分区、10分区或15分区法计算出电压基波分量的相序分量。
9.根据权利要求7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4中，通过分区法计算出基波分量的正序、负序和零序分量，所述三相不平衡度通过如下方法获得
式中，εn为负序不平衡度，ε0为零序不平衡度，Up为基波电压的正序分量，Un为基波电压的负序分量，U0为基波电压的零序分量。
10.一种基于卷积窗函数和分区法的三相不平衡度检测装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行权利要求1至9任何一项所述的方法。
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