基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析原理和方法

采用复解析带通滤波器进行选带细化谱分析的原理为 :构造复解析带通滤波器——对时域信号隔 D(细化倍数 )点或 2 D点进行复解析带通滤波——移频——进行 FFT和谱分析。与传统复调制细化谱分析相比 ,由于只对细化选抽点进行移频 ,大大节省了内存空间 ,减少了计算工作量 ;由于先选抽滤波后移频 ,避免了较复杂的频率调整过程 ;复解析滤波器的负频率部分幅值为零 ,能够大大降低对数字滤波器特性的要求 ,提高细化分析的最大倍数和细化谱分析的精度。仿真研究表明 ,采用 FIR一级数字滤波器 ,当半阶数为 5 0 0时 ,最大细化倍数可达 15 0 ,仍能保证幅值分析精度误差在 1%以内 ,采用二级 FIR滤波器 ,最大细化倍数可达 2 0 0

复解析带通滤波器及其在解调分析中的应用

复调制带通滤波器具有负频率为零、冲击响应函数实部和虚部有 90°相移的特点 ,能将带通滤波和希尔伯特变换合为一体 ,只要选择合适的滤波参数 ,在解调分析中将不包括故障信息的时域相加信号滤掉 ,且能避免广义检波滤波解调分析中的混频效应。利用此原理 ,并将最大细化倍数与带通滤波器的宽度之间建立了严格的数学关系 ,以避免为了大幅度提高运算速度而只对选抽点进行变换可能产生的频混现象 。

基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析的算法研究

在采用复解析带通滤波器宽度为 fs/2 D、隔 D点选抽一点、移频和作 N点谱分析的方法进行细化谱分析的原理基础上 ,研究了基于复解析带通滤波器复调制细化谱分析的算法。讨论了算法的核心部分——复解析带通滤波器的构造 ,滤波器外扩的原理 ,一级选抽及二级选抽滤波器的设计。仿真研究表明 ,采用一级 FIR数字滤波器 ,当半阶数为 5 0 0时 ,最大细化倍数可达 15 0 ,仍能保证幅值分析误差在 1%以内 ,采用二级 FIR滤波器最大细化倍数可达 2 0 0 0倍以上 。

基于复解析带通滤波器的固有频率自适应提取原理和方法

超高压线路故障时产生的周期性暂态高频分量,在频域上表现为一系列固有频率的形式,该频率随故障点位置、系统运行方式和过渡电阻变化而变化。针对传统快速傅里叶(FFT)算法,在采样频率较高的情况下,频率分辨率不足,无法准确识别固有频率的问题,提出了一种基于复解析带通滤波器的固有频率自适应提取方法,首先对故障后的电流进行FFT分析,确定固有频率的大致范围,然后设计复解析带通滤波器对原信号重新下采样、滤波,经移频得到新信号,对其进行FFT谱分析,得到固有频率的准确值。利用PSCAD对一500kV输电系统进行了仿真验证,仿真结果表明,该方法能够有效提高频率分辨率,可以准确提取固有频率值。

采用改进支持向量机和复小波变换的谐波及间谐波测量方法

为给谐波、间谐波治理提供准确依据,提出了基于改进型支持向量机和可调窗复连续小波变换相结合的高精度谐波、间谐波测量方法。通过合理优化预设模型的准确性,构造改进型支持向量机对整个测量频带进行初步扫频,以较小的计算量一次性获取谐波、间谐波分量的个数并初步测量其频率。根据改进型支持向量机提供的频谱分布情况,对各个分量跟踪配置复连续小波对应的带通滤波器,逐个精确测量其频率和幅值。通过适当调整各个复小波窗函数的带宽参数,构造频窗互不交叉的复带通滤波器来抑制频率邻近分量之间的干扰,同时能在非同步采样条件下有效抑制基波频率波动对测量精度的影响。仿真结果表明,该方法能够准确测量谐波、间谐波分量的频率、幅值和相位,具有测量精度高、计算量小、抗噪性能好等优点。

基于改进复调制细化法和加窗插值快速傅里叶变换的电力系统谐波分析

当遇到含有频率接近成份的谐波信号时,加窗插值傅里叶变换(fast Fourie transform,FFT)等传统的谐波分析方法不能准确地进行分析。文章采用基于复解析带通滤波器的复调制细化法对频率接近的谐波成份进行细化分析,然后再用加窗插值FFT分析其他频率成份。与直接使用加窗插值FFT法对比的仿真分析表明,该方法能够以较高的频率分辨率分析出频率较接近的谐波成份。

基于多谱线插值法和复调制细化法的电力系统谐波分析

非同步采样时采用快速FFT会造成频谱泄露,为了降低频谱泄露的影响,提高谐波和间谐波检测精确度,提出了一种基于多谱线插值法和复调制细化法的组合分析方法。首先估算出基波和谐波的长范围泄露并将其消除,然后分析目标频点附近的几条谱线并利用谱线携带的信息,推导出多谱线的插值算法,并采用多项式拟合的方法得到其修正式。对于频率非常相近的电力系统信号,采用基于复解析带通滤波器的复调制细化法对其进行细化分析,得到其较精确的信号参数。仿真和实验结果验证了文中方法的有效性和高精度性。

基于复调制细化谱分析的轧辊偏心谐波参数估计

针对轧辊的上、下支撑辊偏心信号是密集型频谱的特点,提出了一种基于复调制细化谱分析方法的轧辊偏心谐波参数估计新方法.利用复调制细化谱分析方法准确估计出偏心谐波的频率及幅值;同时,结合快速傅里叶变换算法估计出偏心谐波的相角参数.仿真实验结果验证了该方法在偏心谐波参数估计上的有效性和可行性.

基于最小二乘法和时频原子变换的谐波/间谐波测量算法

提出了最小二乘法与时频原子变换相结合的谐波/间谐波测量方法。应用最小二乘法对整个测量频段扫频,获取谐波/间谐波分量的个数和大致频率。依次对各个分量跟踪配置时频原子变换对应的带通滤波器,精确测量其频率和幅值。时频原子变换是具有自适应复带通滤波特性的新型时频分析方法,其频窗宽度与频窗中心相互解耦,可以灵活调整而不受窗函数中心频率的限制。通过构造频窗互不交叉的复带通滤波器来抑制频率邻近分量之间的干扰,同时能在非同步采样条件下抑制基波频率波动对测量精度的影响。仿真结果表明该方法具有测量精度高、计算量小、抗噪性能好等优点。

一种基于FFT的电力系统谐波分析改进方法研究

为解决传统的谐波分析方法—快速傅立叶变换(FFT)由于存在频谱泄漏效应,不能实现精确的谐波分析的问题。针对加窗插值算法在发生主瓣干涉时频谱矫正的不足,给出了一种基于复解析带通滤波器细化法(改进FFT法)和传统加窗插值FFT法相结合的实时在线谐波分析方法。该方法弥补了加窗插值算法的不足,具有较高计算精度。并对该算法进行了仿真实验,由MATLAB仿真结果可以看出该算法的准确性和有效性。