一种用于分析电网谐波的多谱线插值算法

以矩形窗为例,尝试在一定条件下以积分求和来求解离散傅里叶变换,所得表达式可直观反映非同步采样条件下频谱分析中的长、短范围泄漏效应。据此,不同于以往应用性能较好的窗函数来减小长范围泄漏效应的作法,提出一种能同时修正长、短范围泄漏的多谱线插值新算法。针对长范围泄漏效应可被忽略和应被计及两种情况,将所提出新算法与已有加窗插值算法进行比较,发现已有算法是新算法的特例,而新算法具有更广泛的应用范围。以三种不同算法计算含有间谐波的信号参数,通过比较发现,新算法具有较高的准确度;利用新算法对含有高斯噪声的信号做仿真分析,结果表明其具有良好的抗干扰能力。

基于主瓣宽度多谱线插值的高精度快速谐波分析算法

根据窗函数的主瓣宽度提出了一种多谱线插值算法,结合采样率最终确定参与插值的谱线根数。根据窗函数的主瓣内任意相邻两根谱线之间的相位差为π这一规律,提出了一种快速算法,说明无论采用多少根谱线参与运算,计算某次谐波参数仅需要1次求模运算,大大降低了计算复杂度,节约了计算时间。利用不同阶次的Hanning自乘法窗仿真实验表明,多谱线插值算法在拟合阶次较低的情况下,该算法的精度比常用双谱线和三谱线更高,且大大节约了计算量。

一种改进FFT多谱线插值谐波分析方法

针对谐波分析中加窗FFT计算存在运算量大的问题,对常用窗函数进行比较,利用莱夫-文森特(RifeVincent,RV)窗优越的频谱特性,提出一种基于4项RV(I)窗多谱线插值FFT改进算法。通过分析加窗信号傅里叶变换的频域表达式,利用窗函数主瓣内相邻谱线间的相位特性,以及谐波频点附近的最大值谱线、次大值谱线和较大值谱线确定频率谱线的准确位置,改进了修正谐波幅值、频率偏差的计算方法,满足谐波分析准确度要求的同时,大幅降低运算量,提高谐波分析的实时性。仿真结果表明,提出的谐波分析方法能有效克服频率波动的影响,提高谐波测量的准确度,且能有效抑制白噪声的影响。

一种用于谐波分析的高精度多谱线插值算法

为了减少快速傅里叶变换在非同步采样下产生的频谱泄露影响,提高谐波分析的准确度,提出了一种高精度多谱线插值的频谱校正算法。通过分析加窗信号离散频点附近谱线分布的多种可能性,利用紧邻峰值谱线频点的六条谱线进行运算,充分考虑了这些谱线包含的谐波信息,并依据不同的泄露情况分别给出不同的谐波修正式。详细推导了多谱线插值算法和修正式的拟合过程,进行了数值分析仿真和实验平台的搭建,研究了基波频率波动和非整数次谐波对多谱线插值算法准确度的影响。仿真和实验结果验证了多谱线插值校正算法的有效性和优异的高精度性。

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。

基于小波变换与梯形窗FFT的多谱线插值谐波检测算法

针对现有谐波检测算法无法检测出高次非稳态谐波与间谐波,且在非同步采样时容易出现频谱泄露的问题,提出一种基于小波变换与梯形窗FFT的多谱线插值谐波检测算法.首先对原始信号进行MALLAT分解,提取出高次非稳态分量与低频谐波,然后对低频分量进行梯形窗FFT的复调制细化法处理,最后通过六谱线差值法推导出谐波参数修正公式,结合MALLAT重构图获取谐波的时域信息.仿真结果表明,该算法能够在负载电流高度畸变的情况下检测出高频分量与间谐波,具有较高的检测精度.

电力系统谐波检测方法研究现状分析

介绍了当前电力系统中检测和分析谐波的几种常用方法,对实际中应用最广泛的基于傅里叶变换的谐波分析方法和基于小波变换的谐波分析方法做了重点研究。探讨了电力系统谐波检测分析方法的发展趋势和近年来出现的新方法、新思路。

电力参数间谐波测量算法的研究

DFT的泄漏和栅栏效应不能测量电力系统的间谐波和分析电力系统谐波误差。一般通过加窗插值DFT能测量间谐波,然而需要构造窗函数使得分析及实际运行变得复杂。本文通过简单的频域变换结合多谱线插值并且给出了一种相应的算法,仿真结果表明该方法运行简单便于分析,精度高,因此为电力系统谐波分析提供了一种满意的工具。

感应电能供电技术下含间谐波的谐波信号重构

采用感应电能供电(IPS)技术时,由于非同步采样造成频谱泄漏及栅极效应,采集的谐波信号包含间谐波信号。针对该现象,提出一种多谱线插值修正的谱投影梯度(SPG-LIC)算法对含有间谐波的谐波信号进行重构。首先针对短程频谱泄漏,采用加窗后的快速傅里叶变换抑制该现象,并使变换后的信号具有高稀疏度;然后引入多谱线插值修正算法抑制长频谱泄漏与栅极效应;最后,通过预估信号的稀疏度,利用谱投影梯度算法重构原始信号并与其他重构算法对比。仿真结果表明SPG-LIC算法相较于其他重构算法,具有更高的重构信噪比与精度,更短的重构时间。

适用于非整数次幂的高精度混合基FFT谐波测量算法

快速傅里叶变换(FFT)是目前谐波分析中常用的分析算法,加窗插值FFT算法能够改善频谱泄漏和栅栏效应,但是FFT对采样数据序列有一定的长度要求。以基2为例,针对非2整数次幂数据序列无法采用快速傅里叶变换的问题,在分析研究常规混合基FFT算法频谱分布的基础上,提出一种适用于非整数次幂的高精度混合基FFT谐波测量算法。该算法采用四根谱线对混合基结果进行插值校正计算,该文详细分析推导了该算法的原理和修正过程。仿真及试验结果表明,在非2整数次幂条件下,与常规混合基FFT算法、补零FFT算法相比,该算法具有更高的谐波分析准确度,并且参数设置更加灵活。