基于二阶海宁卷积窗和双峰插值傅里叶变换的谐波检测方法

针对采用傅里叶变换检测谐波时存在的频谱泄露和栅栏效应问题,提出采用二阶海宁卷积窗的加窗算法来减少频谱泄露,采用双峰谱线插值修正算法抑制栅栏效应的谐波检测方法。Matlab仿真结果表明,该谐波检测方法对于稳态谐波的检测精度较高,且很好地改善了频谱泄露和栅栏效应问题。对于波动谐波,提出可采用小波变化与傅里叶变换和加窗插值法相结合的谐波分析方案。     

基于谱线插值FFT谐波电流检测的研究

提出了新型谱线插值FFT的谐波电流检测新方法,用于改善有源电力滤波器(APF)谐波检测的实时性和可靠性。新型谱线插值FFT主要是对检测波进行加余弦偶次幂窗,利用抽取幅值最大的频率附近的3根离散频谱确定谐波谱线的准确位置,可以得到谐波的幅值、相位和频率。基于该算法,通过多项式拟合的方式,提出了谐波修正的实用公式。仿真结果表明,该方法能够很好地抑制频谱泄露和栅栏效应,跟踪基波频率的变动,提高谐波的检测准确度。     

基于DSP的嵌入式介损测量装置的实现

电力系统频率偏离50Hz时,常规的傅立叶变换用于频谱分析时易产生频谱泄露和栅栏效应,使介损角计算产生误差.加Hanning插值的谐波分析法通过加窗和插值能有效减轻频率偏离50Hz时的频谱泄露和栅栏效应,但在数字信号处理器上不易实现.本文提出了一种改进的基于加汉宁窗的谐波分析法应用于基于DSP的介损角在线监测装置.实验结果表明,该方法在减小计算量的同时具有较好的测量精度.     

基于Blackman自卷积窗及三谱线插值修正的介质损失角计算方法

非同步采样时,基于谐波分析理论的介质损失角计算结果会有较大误差。为减小该误差,提出一种基于Blackman自卷积窗及三谱线插值修正的介质损失角计算方法。利用旁瓣性能优越的Blackman自卷积窗抑制信号频谱泄漏效应,同时提出利用幅值最大的谱线及其相邻的2根谱线进行三谱线插值以进行频谱校正,进一步提高介质损失角计算精度。在基波频率波动、介质损失角真值变化、谐波比例变化、白噪声影响、采样频率变化的情况下,将所提介质损失角计算方法和基于双谱线插值修正的介质损失角计算方法的计算结果进行对比,结果验证了所提方法的准确性与有效性。搭建了介质损失角模拟测量实验平台,在平台上运用所提方法计算介质损失角,结果表明所提方法的精度较高。     

电力网络监控仪中数据采集模块的设计

讨论了一种电力网络监控仪的数据采集模块的设计方法。结合锁相环同步技术改进数据采集模块,加入锁相环频率跟踪电路,实现同步等间隔采样,减小了非同步采样引入的误差;针对快速傅里叶变换(FFT)算法的栅栏效应和频谱侧漏提出了加窗插值FFT算法,并把算法移植到ARM内核的微控制器LPC2138中,精确实现了电网各次谐波幅值频率和总谐波畸变率的计算。     

一种基于改进DFT算法的相位差测量研究

相位差是指两路同频率周期信号初相位的差,在工业系统中有广泛应用,传统DFT算法测量工频相位差存在很大的频谱泄露误差。论文提出一种改进DFT相位差算法,使用布莱克曼自卷积窗对信号截短,并利用离散频谱校正方法修正有用频谱处的相位,并计算出相位差。仿真实验证实,在存在多次谐波干扰条件下,改进DFT算法能够克服频率波动和白噪声干扰,算法精度比现有的矩形自卷积窗插值算法提高2个数量级以上,可以实现相位差的高精度测量。     

基于准同步采样光伏发电系统谐波分析方法

在非同步采样的情况下,针对现有的检测方法存在计算量大、实时性差、频谱泄露以及栅栏效应等缺陷,提出一种基于同步采样的谐波检测算法,首先将非同步采样序列准同步化,然后利用基于Nuttall窗改进的FFT谐波分析算法进行对准同步化的序列运算,将整个基于准同步谐波分析方法应用于自主研制的光伏发电综合测量装置中。测试结果表明,该方法能够有效地消除光伏发电系统中频率波动等现象带来的影响,抑制频谱泄露效果良好,提高了计算谐波参数的准确度,并且具有较高的抗干扰能力。     

交流畸变频谱分析中的幅值和频率修正方法

在交流畸变频谱分析中,因电压频率调制和离散傅立叶变换(DFT)的栅栏效应,会导致分析结果产生较大的幅值和频率误差。笔者给出了一种电压幅值和频率修正方法,该方法依据DFT频谱中幅值最大的两个相邻谱线幅值,计算出交流电压谐波的准确幅值和频率,仿真结果表明其幅值精度优于0.01%,频率误差小于0.001 Hz。     

基于频率跟踪插值抽取法的电参量计算

在智能化采集控制单元的采样频率被固定的情况下,如果电网信号频率发生偏移,计算电参量有效值就会发生频谱泄露和栅栏效应,导致测量精度不高、误差较大,频率跟踪插值抽取法则可以克服因为信号频率偏移后出现的一系列问题。通过实例仿真结果表明,该方法在频率偏移情况下,能保证电压、电流有效值计算精确,低次谐波分析准确。并给出了该算法的运用前提条件和信号实际频率的测量方法,从根本上解决了频谱泄露和栅栏效应的问题。     

基于加窗插值FFT和APFFT的谐波检测算法

研究加窗插值傅里叶变换(加窗插值FFT)和全相位傅里叶变换(APFFT)在电网谐波分析中的应用.详细分析了频谱泄漏效应对测最精度的影响.通过数值模拟,发现加窗插值FFT对信号的幅值和频率的检测精度很高,但对相位的检测还存在着比较大的误差,而APFFT具有相位不变性的特征,能精确地提取相位信号.将加窗捅值FFT用于幅值、频率的检测,将APFFT用于相位的检测,通过试验仿真运行表明,以上的分析结果,电网谐波的频率、幅度、相位精度都很高,达到了国家标准.