电力系统谐波检测的FFT加窗插值算法与小波分析方法的比较

对电力系统谐波检测中常用的FFT加窗插值算法和小波分析算法进行了分析比较:FFT加窗插值算法具有检测精度高、实现简单、功能多且使用方便的优点,但计算量较大,因而实时性不够好;小波分析实时性好,能够获取较精确的基波信号,然而对于其他整数次谐波的幅值和相位则较难精确的获得,且难于构造分频严格、能量集中的小波,检测精度也有待改善.并通过仿真实验验证上述结论.

基于二次加窗插值FFT算法的船舶电网间谐波检测方法

为提高船舶电网间谐波的检测精度,通过对船舶电网间谐波产生机理及其特性的分析,提出了一种基于二次加窗插值FFT算法的间谐波检测方法.为验证所提出方法的可行性,通过Matlab进行了仿真验证.仿真结果表明,所提出的方法能够有效滤除谐波干扰,精确估计船舶电网中的间谐波参数.

基于加窗插值FFT和原子分解的间谐波检测算法

间谐波除了具有谐波危害外,还具有其自身特性带来的电压闪变、继电器误动作等多种危害,因此准确检测间谐波对电网安全运行具有重要意义.在分析加窗插值FFT和原子分解算法优缺点的基础上,提出两种算法相结合的间谐波检测算法.算法首先对加Hanning窗信号进行FFT分析,求得峰值谱线及其两侧谱线值.然后根据幅值判断法判断是否存在谱线干涉.若存在谱线干涉,则使用原子分解算法估计信号参数;若不存在谱线干涉,则使用加窗插值FFT算法对信号参数进行检测.仿真结果表明,算法在检测谐波、间谐波时,频率分辨率高于加窗插值FFT算法,计算量小于原子分解算法.

一种基于谱线幅值归零的加窗插值FFT谐波检测方法

提出了一种基于谱线幅值归零的加窗插值FFT谐波检测方法用于分析复杂电网信号中的各次谐波。该检测方法将每一次在离散频谱中找到的最大谱线及其左右两侧的数根谱线幅值归零,直到各次谐波分析完毕。通过仿真实验分析了在基波频率稳定时对模拟信号的测量精度,研究了基波频率波动对谐波分析的影响。通过对EAST实验数据的分析,验证了该谐波检测方法的可行性和高精度性。

基于Root-MUSIC频率估计的改进加窗插值FFT相位测量算法研究

在微电网高精度相位测量领域中,为了克服间谐波对加窗插值FFT中的插值多项式拟合算法的精度影响而使相位测量精度明显下降的问题,本文提出了一种加窗插值快速傅里叶改进算法,即采用Root-MUSIC算法准确频率估计,修正Blackman窗三谱线插值FFT频率公式,得到多项式两个变量准确值,修正了之前加窗插值FFT算法由于间谐波等扰动的长范围及短范围频谱泄露造成的变量不准确问题,在得到修正后变量基础上修正相位表达式,从而得到准确地相位值。仿真表明,本算法在存在间谐波扰动的情况下可以很好地估计频率,具有很高的相位测量精度,同时抗噪声干扰能力较强。

一种基于加窗插值FFT和Prony算法的谐波与间谐波检测方法

针对含有频率相近的谐波和间谐波成分的电网信号,提出了一种基于加窗插值快速傅里叶变换(FFT)与Prony算法的分析方法;对信号加窗并利用FFT进行频谱分析,搜索谱线确定谱峰位置,利用谱线相位差来判断主瓣干扰是否存在;若主瓣干扰不存在,利用插值算法计算谐波或间谐波的参数;若主瓣干扰存在,利用插值算法的计算结果及原信号获得残差信号,使用Prony算法从残差信号中提取受到主瓣干扰的谱峰所对应的谐波和间谐波参数。仿真算例表明,该方法能够有效分析信号中谐波与间谐波的参数。

一种加窗插值FFT谐波检测MATLAB仿真分析

针对电力系统谐波的检测，本文提出了基于傅里叶变换的谐波检测的算法，并利用加窗插值来改善频谱泄漏和栅栏效应现象。接着利用MATLAB对以上算法进行仿真实验，实现了谐波的幅值、频率、相位的检测，从而确定了该算法的准确性和可行性。

基于加窗插值FFT的高精度电能质量检测系统

提出了一种新电能质量检测系统的设计方案。该设计以同步高速数据采集卡与工控机作为硬件基础，应用VisualC＋＋的多线程编程功能，使数据采集、参数分析、参数及波形显示和分析结果存储同步进行。应用加Harming窗的插值FFT等先进算法进行电能质量参数分析，确保各参数高准确度，分析得到的电能参数和参数异常时的故障波形数据均存储到SQLserver2005数据库中。通过测试，本系统的各项电能参数测量精度与先进设备相当。

基于Blackman窗函数的插值FFT在电网谐波信号分析中的应用

对插值快速傅里叶变换(FFT)算法在电网谐波参数估计的研究表明:窗函数的类型和宽度是影响插值FFT算法分析精度的主要原因.通过对常用窗函数和电网信号的分析,Blackman窗适合分析电网信号,同时给出了基于Blackman窗的插值FFT算法.仿真结果表明,基于Blackman窗的插值FFT算法对电网谐波幅值、频率和相位的估计精度都达到了电能质量的国家标准.

基于加窗FFT和HWT算法的谐波检测系统设计

为了提高电网谐波的检测精度,特别是考虑电网中存在间谐波的情况,及造成的频谱泄漏和栅栏效应问题。采用了改进加窗插值FFT和HWT混合的非整次谐波算法,加窗插值采用可修改的Hanning窗、HWT采用谐波小波算法,更好地消除了间谐波的影响。硬件采用STM32+DSP的双CPU并行处理技术,提高了数据处理速度。MATLAB仿真结果以及实验结果分析表明,该算法提高了谐波检测精度,改善了系统的动态性能,并达到预期的效果,具有一定的实际意义。

基于Nuttall自卷积窗FFT算法的生物电阻抗谱多频率同步测量方法

传统的扫频式生物电阻抗频谱(BIS)测量法难以准确反映生物体真实的阻抗信息,开发BIS的多频率同时快速测量方法具有重要意义。该文提出一种基于多频率同步(MFS)信号激励和加窗改进FFT算法的BIS多频率同步快速测量方法。该文首先介绍了一种7频率同步信号的合成及其频谱特性,提出了性能优良的Nuttall自卷积窗函数,并构建了基于Nuttall自卷积窗的改进插值FFT谐波分析算法,从而在理论上论证了BIS多频率同步快速测量的可行性,为下一步开发实际的BIS快速测量系统提供了技术支持。

应用高精度FFT算法的MOA泄漏电流测试仪

介绍了一种新型MOA(金属氧化物避雷器)泄漏电流测试仪的研制。以MCU+浮点型DSP为硬件核心,软件上采用加窗、插值的高精度FFT算法,提高了非同步采样时泄漏电流中阻性电流基波分量的测试精度。实验证明,该测试仪准确度高、工作稳定、抗干扰能力强,所测结果能更好地反映MOA工作状态。

一种基于FFT的高分辨率音频频率测量方法

传统音频分析算法中存在的栅栏效应和频率泄露现象大大降低了频率、幅度的计算精度,尤其是在快速傅里叶变换中点数较少时,直接计算出的频率误差很大。基于此,该文提出了一种加窗插值快速傅里叶变换改进算法。在该改进算法中采用加窗插值算法来减小频谱泄露,消除栅栏效应引起的误差,改进频率及幅度校正参数的计算方法,大大提高了频谱频率及幅度的计算结果精度。

基于WT-DFFT的电力系统复杂谐波信号检测

针对电力系统中同时包含稳态谐波、间谐波、非稳态谐波及各种噪声污染的复杂谐波信号,提出了基于小波与双重FFT(WT-DFFT)的联合检测方案。该方案首先利用传统FFT算法粗略识别谐波分布,以此确定小波分解层数以及后续需要关注的频带。然后采用小波变换对信号进行分解,对关注的低频带稳态分量采用加窗插值FFT算法分析,对关注的高频分量采用小波重构算法分析,进而获得各次谐波、间谐波及高频带暂态分量的参数。仿真实验表明,该方案不仅能够确定小波分解层数及关注的频带,而且对关注频带采用更精细的方法进行分析,其准确度更高,实用性更强。

采用FFT转换原理的高精度频率测量变送器的设计

基于在信号中含有谐波,不含谐波以及谐波含量变化时,使用FFT算法测量频率时有显著误差,提出了一种改进算法。该算法通过加窗以及采用插值修正可以改善计算谐波、相位和幅值的准确度,易于硬件实现,能够满足电力系统实时测量的要求(潘文,钱俞寿,周鹏,基于加窗插值FFT的电力谐波测量理论(I)——窗函数研究:电工技术学报,1994)。

一种面向“双高”电力系统宽频振荡的模态自适应识别方法

针对“双高”电力系统宽频振荡宽频域、强非线性、多模态特征,提出一种基于加窗插值FFT(WIFFT)及复调制细化频谱FFT(ZoomFFT)的宽频振荡模态自适应识别方法。首先对加Blackman-Harris窗信号频谱进行自适应阈值滤波,筛选信号的主导模态,然后基于临近模态主瓣干扰的判定分别利用三谱线插值FFT及ZoomFFT进行自适应分析,最后利用20模态算例信号及仿真系统量测信号对本文方法进行测试。结果表明,本文方法能够精确识别复杂宽频振荡信号各模态参数,能灵活适应多种振荡场景,满足“双高”电力系统中信号特征需要,具备适用性与可行性。

电力系统谐波及其检测方法研究

谐波测量在电力系统中占有重要的作用和地位。本文概述了谐波测量的主要方法,对基于加窗插值FFT的谐波测量方法进行了分析和研究。在此基础上,设计并实现了一种多功能虚拟谐波测量系统,采用加窗插值FFT算法,以图形化编程语言LabVIEW为开发平台,实现了电力系统电压、电流谐波参数的测量。与传统的谐波测量系统相比,该系统硬件简单、编程灵活、可自定义、数据分析与处理能力强、使用方便,测量结果证明了系统的可行性和准确性。

电子式互感器校验仪的设计与实现

目前我国对电子式互感器的校验尚无统一的标准,传统的电磁式互感器校验仪已不能胜任电子式互感器的校验工作,为了使新型电子式互感器产品顺利进入电力市场以确保电力系统安全可靠地运行,迫切需要研制电子式互感器校验仪。本文设计和实现了一种以DSP和FPGA为硬件平台的电子式互感器校验仪,它具有操作方便,功能多样,体积小,便于携带等优点;比差与相差的计算中采用了加窗插值FFT(快速傅里叶变换)算法,有效地抑制了因电网频率波动而导致的非整周期采样对校验结果的影响,满足了校验仪的精度要求。

一种基于离散小波变换的谐波分析方法

在离散小波变换的基础上,结合加窗插值FFT,提出了一种组合式谐波分析算法。该算法先用加窗插值FFT计算基波频率,然后对加窗信号进行频率调制,将谐波分量变换成直流或近似直流分量。用离散小波变换分离出这些分量后用于计算谐波幅值和相位。计算机仿真和实验结果表明,该算法可在高噪声污染情况下,准确计算谐波参数,尤其谐波相位角。DSP评估板上的实现证明了该算法可用于实时谐波分析。

电容型设备改进型介损数字化测量方法的研究

分析了传统的谐波分析法在介损测量中存在的问题,研究了两种改进的测量介损的算法——加窗插值FFT法和基于小波的介损测量方法,对比了各种方法的优缺点。现场实际测量表明,两种方法均能有效提高介损测量的准确性。