加窗傅里叶变换谐波检测算法及其插值改进研究

直接采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析无法避免栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得准确的各次谐波参数.为此,针对谐波检测的加窗傅里叶变换进行研究,应用插值算法对窗傅里叶变换进行改进,提出一种基于逐幅谐波消去法的插值.理论分析和仿真表明,该改进算法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

基于Nuttall窗插值FFT的电力谐波虚拟测量仪

为了提高虚拟仪器测量电力系统谐波的精度,研究了加窗FFT插值算法的原理,对比分析了几种重要的窗函数的频谱特性,提出了将Nuttall窗插值FFT算法引入LabVIEW平台的方案,给出了算法的具体程序,并进行了仿真和实验验证.结果表明,基于Nuttall窗插值FFT的电力谐波虚拟测量仪精度高,实现方便,开发周期短,能快速地在普通PC机上完成高精度的谐波分析.     

应用插值FFT算法精确估计电网谐波参数

深入研究了插值快速傅里叶变换(FFT)算法在电网谐波参数估计中的应用。加窗宽度和窗函数的类型是影响插值FFT算法分析精度的主要因素。通过对常用窗函数的特性分析，得出了加窗宽度关于分析精度的估计公式。电网信号的基波幅值远大于各次谐波幅值，分析表明，Hanning窗比较适合分析电网信号，同时给出了基于Hanning窗的电网谐波幅值、频率和相位的显式计算公式。仿真结果证明，应用上述分析结果，电网谐波幅度、频率和相位的估计达到了预期的分析精度。     

基于十项余弦窗插值FFT的谐波相量算法

提出了一种基于十项余弦窗的插值FFT算法,分析了余弦组合窗的特性,从旁瓣特性的优势出发,运用旁瓣峰值较低的十项余弦窗,并用双谱线插值算法推导出其对应的修正公式.仿真计算结果表明,谐波幅值误差小于0.001%,相位误差小于0.001%.新的插值FFT算法与常用的Hannning窗、Blackman窗插值FFT算法的测量结果对比,进一步说明了该算法可以有效提高电力系统谐波测量精度,具备实际应用价值.     

基于加窗插值FFT算法的智能电站谐波检测

介绍新型智能电站的谐波检测,研究智能电站谐波检测中的加窗插值FFT算法的数学模型及其在定点DSP上的实现。通过与FFT算法的MTALAB仿真结果进行对比,验证了该算法的准确性与快速性。     

改进的数字化测量方法在介损测量中的应用

介绍了目前关于介损测量的方法,介绍了传统的谐波分析法在介损测量中存在的问题,分析了改进的测量介损的算法——加窗插值FFT法,并通过仿真实验和现场测量进行了验证,结果表明该方法能有效提高介损测量的准确性.     

基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法研究

为了提高电力系统频率计算的精度,提出了一种基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法.由于四项余弦窗的能量更集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加四项余弦窗FFT插值算法能极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰很小,能较好地减小频谱泄漏和谐波等给频率测量带来的干扰,且该方法采用的频率偏移量计算公式简单.为了减小加四项余弦窗FFT的计算量,采用加四项余弦窗递推DFT的方法对传统方法进行了改进,有效减小了算法的计算量,提高了频率的计算精度.仿真计算结果验证了所提算法的计算精度.     

基于分裂基快速傅立叶变换的电力系统谐波分析

基于快速傅立叶变换（FFT）的电力系统谐波分析难以实现同步采样和整数周期截断,易造成频谱泄漏,影响谐波分析精度.为提高FFT的精度,比较几个典型的窗函数,提出基于加凯瑟窗的插值分裂基快速傅立叶变换算法.仿真分析结果表明该算法能提高FFT计算精度,满足谐波参数测量的精度要求.     

基于加窗插值FFT的非同步谐波测量

针对电力系统谐波测量中难以实现严格的同步采样和整周期截断,使快速傅里叶变换（FFT）在谐波分析时产生泄漏,影响测量精度的问题,提出了基于非同步采样FFT的两种非同步采样修正算法： 三频点加窗插值算法和拉格朗日二次插值算法.分析了两种算法的实现原理,并对这两种算法的计算公式和修正公式进行推导.在Matlab/Simulink环境下的仿真结果表明：该算法降低了频谱泄漏,减小了测量误差,提高了谐波的测量精度.     

Nuttall窗的光伏系统间谐波分析方法

传统谐波分析由于很难达到同步采样和整周期截断,给谐波参数的计算带来不可避免的误差,加窗插值算法可以改善由非同步采样带来的频谱泄露和栅栏效应,依据快速傅里叶变换理论,采用双谱线加窗插值FFT算法对间谐波参数进行估计,并给出了Nuttall窗的间谐波频率、相位和幅值的插值修正公式.通过对模拟谐波信号的仿真发现,该算法能够在对信号谐波准确分析的基础上实现对间谐波的精确检测,并且比其它对比窗函数具有更高的精确度.     

改进的数字化测量方法在介损测量中的应用

介绍了目前关于介损测量的方法，介绍了传统的谐波分析法在介损测量中存在的问题，分析了改进的测量介损的算法——加窗插值FFT法，并通过仿真实验和现场测量进行了验证，结果表明该方法能有效提高介损测量的准确性．     

FFT算法在电网谐波分析中的仿真应用

采用FFT对电力系统谐波进行分析时,由于非同步采样造成了频谱泄漏,直接影响谐波分析的结果.本文分析了FFT的泄漏原因,详细阐述了几种常用余弦组合窗的特性,对比了加Hanning窗、Blackman窗和Blackman-Harris窗对电力系统谐波分析的效果,仿真结果表明加Blackman-Harris窗时谐波分析效果更好.采用加Blackman-Harris窗插值修正算法,并通过改变相关参数进一步提高了测量结果精度.     

电力系统谐波检测的FFT加窗插值算法与小波分析方法的比较

对电力系统谐波检测中常用的FFT加窗插值算法和小波分析算法进行了分析比较:FFT加窗插值算法具有检测精度高、实现简单、功能多且使用方便的优点,但计算量较大,因而实时性不够好;小波分析实时性好,能够获取较精确的基波信号,然而对于其他整数次谐波的幅值和相位则较难精确的获得,且难于构造分频严格、能量集中的小波,检测精度也有待改善.并通过仿真实验验证上述结论.     

基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数分析

采用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对电缆线路谐波电流进行仿真。由于快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析,本文提出了一种基于五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT两种算法对16次谐波参数估计值进行对比分析。实验结果表明:该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。     

针对同步采样误差的电网谐波检测算法研究

讨论了基于FFT的电网谐波检测算法的原理;研究了用于减小同步采样误差的加窗插值FFT法和线性内插软同步采样法,仿真结果表明这两种方法各有优缺点,均可以有效的减小电网谐波检测中的同步采样误差。     

凯瑟窗改进谐波法测电力电容器介质损耗因数

针对基于快速傅里叶变换(FFT)的传统谐波分析法测电力电容器介质损耗因数(tanδ)时会由于非同步采样和非整周期截断造成频谱泄露和栏栅效应的问题,依据凯瑟(Kaiser)窗函数主瓣和旁瓣衰减比例自由选择的特性,采用基于凯瑟窗的相位校正的改进谐波算法测量电力电容器介质损耗因数.在电网基波频率变化、介损角真值发生变化以及白噪声干扰等3种条件下,仿真分析该算法和基于Hanning窗、Blackman窗的插值算法的测量误差,并通过实验进行验证.结果表明,该算法与Hanning窗和Blackman窗插值算法相比能更有效地克服基波频率波动及白噪声等对电力电容器tanδ测量的影响.基于Kaiser窗函数的改进谐波算法抑制频谱泄漏效果好,准确度高,满足电力电容器介质损耗因数tanδ在线监测的要求.     

改进的间谐波分析法——加窗插值MUSIC法

邻近谐波或基波的间谐波,是导致电压闪变的直接原因,准确检出该成分,对于改善电能质量具有重要意义.针对真实电网宽带多频的信号特性,提出了一种改进的间谐波分析法—加窗插值MUSIC法,该方法克服了加窗插值和MUSIC算法的局限.Matlab仿真表明加窗插值MUSIC法频率分辨率和精度优于加窗插值,相对传统求根MUSIC不需...     

LabVIEW实现电力系统谐波测量加窗插值算法

为了提高虚拟仪器测量电力系统谐波的精度,研究了电力系统谐波测量非同步采样加窗插值算法的原理,给出了用LabVIEW系统实现该算法的具体程序,并进行了仿真验证.仿真结果表明,用LabVIEW实现该算法准确性高,实现方便,能快速地在普通PC机上完成信号的频谱分析.     

多项Rife-Vincent窗插值谐波分析方法

提出了一种用于数字化变电站的多项Rife-Vincent窗的插值FFT谐波测量方法.介绍了Rife-Vincent窗的通用表达式,讨论了该类余弦组合窗的特性,指出可以通过增加窗函数项数的方式牺牲主瓣特性换来更好的旁瓣特性,并利用曲线拟合方法求出仅为单项式的双谱线插值修正公式.理论推导和实验证明,该插值算法的基波频率、幅值和相位的相对误差分别达到了9.8×10-11、2.9×10-9、2.5×10-6,对高次谐波的分析精度也普遍高于现有的加窗插值算法;同时由于采用了更简单的修正公式,使得谐波分析的计算量更小、实时性更强,更加适用于数字化变电站的在线谐波分析.     

Matlab实现电网谐波测量加窗插值算法

简述了电网谐波测量非同步采样加窗插值算法的原理,给出了用Matlab系统实现该算法的具体程序和仿真方法,仿真结果表明,用Matlab实现该算法准确性高,实现方便,能快速地在普通PC机上完成信号的频谱分析.