基于六项余弦窗四谱线插值FFT的高精度谐波检测算法

目前,在实际电网环境中谐波检测算法的精确度不够高。为此,分析了一种具有旁瓣峰值低且下降速度快的六项余弦窗并将其应用于FFT算法中,提出了基于六项余弦窗四谱线插值FFT的谐波检测算法,运用多项式拟合polyfit函数推导出了简单实用的四谱线校正公式,简化了运算过程。实验结果表明:该算法在21次复杂谐波环境中,与四项Nuttall窗和四项Rife-Vincent窗FFT插值相比有更高的精确度,且在基于相同窗的情况下,四谱线插值的精确度要高于三谱线插值计算。最后,在实验中考虑到实际电网中可能遇到的噪声干扰情况,进行了仿真,仿真结果验证了该算法具有较高的检测精确度。

基于六项余弦窗函数插值FFT的谐波分析方法

在分析电网谐波时,很难实现同步采样和整周期截断,因此采用傅里叶方法必然存在频谱泄露和栅栏效应。加窗插值FFT算法是减小频谱泄露和栅栏效应的有效方法。为减小长范围泄露,将六项余弦窗函数应用于电力系统谐波分析,并且推导出了谐波参数的插值修正公式,其插值系数具有简单的显示表达式,计算量小。对该算法与Hanning窗和Blackman-Harris窗插值FFT算法进行了Matlab仿真对比研究,验证了该算法具有更高的分析精度。对微波炉电流实测数据的分析结果进一步验证了所提算法的有效性。

改进型加窗插值法对谐波检测精度提升的研究

由于检测频谱泄漏和栅栏效应的存在,采用传统FFT法对谐波参数进行检测会使其检测精度不高。针对上述问题,提出了一种改进型加窗插值算法,即六项余弦二阶自卷积窗函数插值FFT算法。该算法具有优良的旁瓣性能,而旁瓣性能的优劣直接影响着谐波抑制的效果。在上述窗函数对谐波信号做截断处理以后,为了更好地抑制栅栏效应,采用曲线拟合与三谱线插值法对谐波信号参数进行在线修正,最终得出高精度谐波参数。从三个不同方面进行仿真验证,首先在不加任何干扰的情况下,加窗插值函数将谐波精度提升到10^(-9),其次在电网频率发生波动时,谐波精度提升10^(-6),最后加入白噪声干扰信号,谐波精度提升10^(-5)。