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针对电力保护设备的安全性和可信赖性指标要求，研究了基于多正交窗分析的功率谱估计算法，并从计算量的角度出发对算法进行了改进。基于多正交窗分析的功率谱估计算法利用多个正交窗对时间序列进行处理，减少了频谱泄漏，提高了功率谱的估计精度。MATLAB仿真表明，该算法比传统的能量检测和FFT算法具有更可靠的检测性能，具有很强的实用意义。