基于滑窗离散傅里叶变换检测及重复控制的有源电力滤波器

滑窗离散傅里叶变换的电流谐波检测算法和重复控制算法具有提高系统实时性、检测精度、易于实现等特点,在提高波形跟踪精度方面有较好的表现。该算法与PI控制并联,不仅保证了系统的动态性能,而且一定程度上消除了稳态误差。通过Matlab仿真,证明了该方法能显著改善滤波效果。

基于滑窗DFT算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法

当前的并网逆变器协调控制结构一般设置为独立形式,整体协调控制效率较低,导致周期逆变器的畸变率增加,为此提出基于滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法。根据现有的测定需求和标准,先进行畸变电流测定,采用多目标的方式提高整体的协调控制效率。设计多目标交叉协调控制结构,构建滑窗DFT测算并网逆变器协调控制模型,采用三相平衡控制实现逆变器协调控制处理。测试结果表明,与传统带输出LC滤波器辅助逆变器协调控制方法和传统光伏处理逆变器协调控制方法相比,本次设计的基于滑窗DFT算法的逆变器协调控制方法最终得出的周期逆变器畸变率均被控制在0.2%以下,大幅提升了变网逆变器的协调控制效率,控制针对性增强,具有较好的实际应用价值。

简化DFT滑窗迭代算法在有源电力滤波器谐波检测中应用

介绍了一种在有源滤波控制器应用中基于简化离散傅里叶变换的谐波电流检测技术的设计和应用。检测中非线性负载产生的谐波电流成分,运算过程中应用了滑窗迭代算法,它能有效地提高系统的实时性、目标跟随特性和抗干扰性,并且具有计算量小、容易工程实现的特点。进行了滑窗迭代算法的Matlab仿真试验,结果表明该算法能准确计算出负载电流中的基波成分,误差小,实时性强,能满足实际应用需要。

基于算术傅里叶变换的小波变换快速算法

利用算术傅里叶变换(AFT)计算离散傅里叶变换(DFT)可使其乘法计算量仅为O(N)。文章根据这一特点,结合Mallat算法原理及离散傅里叶算法结构特征,提出了一种离散小波变换的快速算法,给出了数学推导过程,并对实验结果进行了分析。

从多相滤波视角阐释滑窗DFT多路输出的特性

滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)是目前工程上最常用的信号时频分析工具,但目前对滑窗重叠度以及滑窗DFT的物理意义的阐释并不透彻。针对这一问题,在简要回顾了两种形式的滑窗DFT和两种形式的多相滤波实现流程的基础上,从多相滤波视角对滑窗DFT多路输出的特性进行了全新的阐释,指出了窗口不交叠的滑窗DFT与简化形式的多相滤波之间的等价关系,以及窗口部分重叠的滑窗DFT与常规形式的多相滤波之间的关联关系,并通过仿真验证了上述分析的正确性与有效性。从而为基于滑窗DFT的多信道并行滤波处理、信号时频分析、子信道信号提取与分离等工程应用提供了理论指导与应用参考。

滑窗迭代DFT算法在电力谐波检测中的仿真研究

有源电力滤波器要求动态补偿准确、实时检出电网中瞬变的畸变电流。针对现有检测方法的不足,提出一种基于离散傅里叶变换的滑窗迭代DFT算法,实时测出谐波参考指令电流。该算法计算量小、容易工程实现,经过扩展,该算法还能应用于检测特定谐波。仿真实验结果验证了该算法的有效性和可行性。

基于DRSC窗递推DFT算法的电力谐波检测

提出了一种基于离散矩形自卷积(DRSC)窗的递推离散傅里叶变换(DFT)校正算法,并应用于电力谐波的高精度实时检测。将加DRSC窗的DFT看成一有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,通过将其转化为无限脉冲响应(IIR)滤波器的形式,推导出加DRSC窗的DFT递推计算公式;在此基础上,采用相位差DFT校正算法,获得电网谐波参数的实时估计。算法利用DRSC窗的频谱特性,最大限度地减小基波及各次谐波相互间的频谱泄露影响,提高了频谱分析精度,同时通过递推算法大幅度降低了谐波实时分析计算量。仿真分析结果验证了本文算法的可行性和有效性。

高维离散Fourier变换的一种快速算法

给出了一种高维整点的编码技术,进而得到了高维离散Pourier变换的一种快速算法。与现行的行列算法相比,乘法次数和迭代次数都大大减少。

SDFT算法在单相并联有源电力滤波器中的应用

提出一种基于滑窗迭代离散傅里叶变换(SDFT)的谐波电流检测算法,并将该算法用于单相并联型有源电力滤波器(APF)谐波电流指令提取。仿真和实验结果表明,负载稳定时该算法可准确检测出负载中的基波及各次谐波电流含量;负载突变时经一个周期的延时后便能准确检测出负载中的基波及各次谐波电流含量。同时,该算法运算量小,便于数字化实现,应用于单相并联型APF可有效完成各次谐波电流指令的检测与补偿。

电力有源滤波器中对指定整数次谐波检测的DFT算法

根据带通滤波器的瞬时谐波检测方法,离散傅里叶变换基本思想,提出了运用基于DFT的滤波算法实现带通滤波。该算法可从原电流分离出指定次数谐波的分量,通过PWM对原电流进行反相补偿,以滤除指定谐波分量。基于理论上更有效地提高了谐波检测的准确度和检测实时性,在对指定次数谐波进行实时补偿方面具有一定的优势。理论研究和仿真表明,根据该DFT算法设计的数字系统可实现对指定次数谐波的检测。

一种精确测量周期信号参数的窗口和内插算法

提出了一种基于离散傅里叶变换的改进的周期信号参数的测量算法。该算法通过对时域信号加合适的窗函数，并在频域采用相应的内插算法，可以有效地减小测量过程中信号的频谱泄漏，得到精确的测量结果。仿真实验通过与已有算法的比较证明了该方法的有效性和先进性;噪声分析实验证明了该方法的稳定性。

基于DFT频域校正的介质损耗角测量算法

离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)求解容型设备介质损耗角存在较大误差,对引起误差原因的频谱泄漏进行了详细分析和阐述,指出电网频率波动是造成测量介质损耗角不准确的主要因素,其带来的非整周期采样造成信号能量发散,各频率处信号能量相关性不为0。通过加余弦窗函数平滑信号陡度,对DFT相位频谱校正给出了2种不同的方法:加窗插值算法和离散频谱相位差校正法,并通过校正频率偏移量,在频谱峰值最大值处获得信号相位。通过Matlab仿真分析表明,2种算法实现方便,精度高,具有一定的实用性。

一种基于全极点窗递归算法的PCM/FM信号解调方法

提出一种基于全极点窗递归算法DSTFT解调PCM/FM信号的新方法,该方法通过检测信号的瞬时频谱峰值来实现解调,摆脱了传统解调方法中的载波恢复环路。采用基于全极点窗的递归算法来计算信号的频谱能量,理论分析和仿真结果表明,该方法计算量较小,误码率较低。通过对实际数据进行解调,验证了该方法的有效性。

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。

基于插值线性调频Z变换的间谐波分析方法

为获得准确的间谐波信号的频率分布估计值,文章提出了基于插值线性调频Z变换(chirp Z transform,CZT)的间谐波分析方法。该方法通过CZT变换获得精确的等价于离散傅里叶变换结果的间谐波信号的频率分布估计值,利用基于Rife-Vincent Ⅲ窗的双谱线插值修正公式修正上述估计结果,得到了较精确的各次谐波和间谐波参数。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性,与现有方法的比较结果表明,相同采样频率下该方法的检测精度更高。

基于DSP的DFT鉴相数字锁相策略研究及应用

准确而快速地跟踪电网电压的频率及相位是保证电力电子装置具有良好的稳态和动态性能的一个重要前提。首先分析了用DSP实现的传统离散傅里叶变换(DFT)鉴相软件锁相方法,在此基础上改进并设计了滑窗DFT鉴相软件锁相环(PLL)。与传统DFT PLL相比,滑窗DFT PLL具有更好的效果,并在实际应用中得到验证。

谐波抑制装置中参考指令电流检测算法的研究

针对现有DFT(Discrete Fourier Transform,DFT)在非同步采样时存在的问题,提出了一种基于自适应同步抽样算法的滑窗迭代DFT谐波检测算法,该算法通过自动调整采样时间,可大大减小DFT在非同步采样时带来的计算误差。仿真结果表明该算法能实时有效地检测出负载电流中的谐波分量,并生成谐波参考指令电流作用于电力有源滤波器APF(Active Power Filter),仿真同时也表明该算法具有很好的实时性、目标跟随性和抗干扰性。

一种改进的谐波电流检测算法

针对基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法实时性差、不能直接用于单相谐波检测的问题,提出采用滑窗迭代DFT算法来提高谐波检测的实时性;并针对传统DFT在非同步抽样时存在错误的问题,提出采用自适应抽样算法来自动调整抽样时间,从而减小DFT在非同步抽样时的计算误差。仿真结果表明,基于自适应抽样的滑窗迭代DFT算法能够实时有效地检测出谐波电流,具有很好的目标跟随性和抗干扰性。

一种适用于新型直接交交型有源滤波器的逐次分序谐波检测算法

有源电力滤波器(active power filter,APF)是电力系统中实现谐波治理功能的一种新型变流设备。谐波检测作为APF的关键技术之一,直接决定了其整体性能。针对近来出现的一类基于直接交交变换技术的APF,提出一种新的谐波检测算法。该算法结合改进的滑窗离散傅里叶变换法以及对称分量法,实现对三相电网各次谐波的各序分量的独立的快速检测。新算法与传统方法相比具有简单快速的优势。尤其是当系统不平衡时,需要在每个谐波频率上对正序与负序分量分别检测的应用场合。此外,该算法同样可用于传统的APF中以实现快速的谐波检测。首先对新型直接交交型APF进行简要的介绍,再详细推导新的谐波检测算法的原理,并将该算法与传统算法进行比较研究。然后基于新的谐波检测算法针,对新型APF提出一整套滤波控制解决方案。最后对新的谐波检测算法进行仿真验证,并在一台3k W新型APF样机上对其进行实验验证,仿真与实验结果证明了新算法的正确性与实用性。

频域谐波分析算法的新解释及其推广

在电力系统谐波分析的频域方法中,加汉宁窗插值算法应用较为广泛,其某些实现具有相似结构,只是选取的插值点数不同。为深入理解其内在本质,文中利用汉宁窗和矩形窗之间的关系,将已有的两种加汉宁窗算法转化成未加窗的等价形式,找出其中规律,并将其推广到通用的未加窗p点插值算法。在推导过程中,首先建立了多分量信号的未加窗离散傅里叶变换(DFT)值的近似模型,接着利用此近似模型分析出算法系数所需满足的两个条件,最后设计了满足条件的一组系数。当插值点数p为4或5时,所提算法等价于已有的两种加汉宁窗算法;p的最小允许值为3,此时算法具有最高的频域分辨率,并且不存在对应的基于汉宁窗的等价形式。结合改进后的DFT递推公式,所提算法所需计算量仅和插值点数p呈线性关系,因此能够大幅降低计算量,并为电网信号提供实时估计。仿真部分比较了算法采用不同插值点数p时的表现,实验部分将算法应用于三相电机电流信号的实时估计。