凯塞窗四谱线插值FFT的电力谐波分析方法

针对在采用快速傅里叶变换分析电力谐波时,对信号非同步采样以及非整周期截断的情况下,会产生频谱泄露和栅栏效应,无法有效检测谐波的各参数值等问题,提出了加窗插值算法,能够提高计算精度抑制频谱泄露,Kaiser窗的频带内能量主要集中在主瓣中,拥有绝佳的旁瓣抑制性能,该算法充分利用峰值谱线频点最近的四条谱线进行加权运算提高运算精度,运用MATLAB多项式拟合推导出实用的插值修正公式。仿真结果表明,四谱线插值算法得到的21次谐波的幅值相对误差≤0.000 01%,相位相对误差≤0.000 001%,基波频率计算相对误差为6.2×10-11%,并且能够有效消除频谱泄露和栅栏效应的影响,计算精度更高。     

电网电能质量远程监测系统设计

针对电能质量谐波检测时,非同步采样会引起频谱泄露和谱间干扰的问题,提出了一种基于FPGA的电网电能质量远程监测系统。本系统采用硬件锁相同步频率跟踪技术,对三相电压、电流进行同步采样,减少频谱泄露和谱间干扰,采用FPGA片上FFT IP核实现256点的谐波运算,同时利用SOPC技术嵌入Nios Ⅱ软核处理器读取有效值和谐波运算结果,通过Marvell88E1111以太网络芯片把数据传输到上位机,对数据进一步处理与显示,进而达到对电能质量参数远程监测的目的。