一种基于单片机和FPGA的电力系统谐波分析方法

电力系统谐波分析往往基于数字信号处理技术,本设计以80C196KC为CPU,由于此CPU运算速度的局限,利用数字信号处理技术进行谐波分析的实时性比较差。为了提高快速离散傅立叶变换(FFT)的处理速度,研究了一种用FPGA实现FFT处理器的硬件结构,利用FPGAEPF10K20RC240-3设计和实现了64点FFT单片处理器。给出了FPGA实现FFT的方案和方法。实验表明,用FPGA实现FFT的算法,进而对电力系统谐波进行分析是一种可行的方案。     

基于小波测位的闪变检测算法及其实现

小波分析是分析非稳定信号的一种有效方法,是一种很好的电能质量信号的检测和分析工具。该文提出了基于快速小波变换的闪变算法,并将该算法在数字信号处理器(DSP)上实现。该算法可以准确定位闪变分量出现的位置,并从该时刻起进行快速傅立叶变换(FFT),从而得到包络信号的频率及幅值。该方法具有良好的检测闪变分量性能,并有效地节约了DSP计算快速傅立叶变换(FFT)的时间。     

基于小波测位的闪变检测算法及其实现

小波分析是分析非稳定信号的一种有效方法,是一种很好的电能质量信号的检测和分析工具.该文提出了基于快速小波变换的闪变算法,并将该算法在数字信号处理器(DSP)上实现.该算法可以准确定位闪变分量出现的位置,并从该时刻起进行快速傅立叶变换(FFT),从而得到包络信号的频率及幅值.该方法具有良好的检测闪变分量性能,并有效地节约了DSP计算快速傅立叶变换(FFT)的时间.     

DSP在继电保护中的应用

介绍了数字信号处理器(DSP)的特点，基于DSP处理器的微机继电保护系统的硬件基本结构，运用了更适合于DSP运算的有限冲激响应(FIR)滤波器和快速付氏变换(FFT)等算法。     

FFT在现代雷达中的应用

快速傅里叶变换（FFT）是离散傅里叶变换（DFT）的快速算法。本文给出了离散傅里叶变换的定义及FFT算法,介绍了FFT在现代雷达中的应用。分析了FFT用作PD雷达信号处理电路中的多普勒滤波器组的原理,给出了FFT多普勒滤波器组的幅频特性。给出了FFT用于匹配滤波器的方案,用FFT计算了线性调频信号的模糊函数,并绘出了模糊函数的三维图形。计算机仿真表明,FFT计算结果与用公式直接计算得出的结果相同,而且计算量大大减小。     

基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法

在异步采样情况下,利用Hilbert变换测量无功功率会产生较大的误差.提出了一种基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法.该方法用离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)实现Hilbert变换,将各次谐波电压分别准确移相90°.并利用加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法分别对周期信号电压和周期信号电流的基波及谐波的幅值、相位、频率进行计算,形成经过加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法修正后的频谱,以克服信号频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电功率时产生的误差.仿真计算结果表明,基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法具有很高的精度.     

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.     

基于变换的电能质量分析方法的研究

对电能质量的分析方法进行综合性研究。分别对傅立叶变换和小波变换的基本概念和原理加以阐述,介绍了在谐波分析中最常用的FFT算法、各种改进的FFT算法在电能质量分析中的应用,以及小波变换在电能质量分析中的各种应用,并比较了傅立叶变换和小波变换的不同适用范围,最后,对电能质量问题研究方向提出了自己的看法。     

局部放电窄带干扰抑制中改进快速傅里叶变换频域阈值算法的研究

窄带干扰抑制一直是电力设备局放在线监测中的一项重要课题,已有许多用于抑制窄带干扰的数字信号处理方法。章在研究快速傅里叶变换(FFT)频域阈值法的基础上,提出了一种改进算法,即利用多项式拟合的方法,在原有阈值法置零区域的两侧进行周边频带处理,使算法能够适应更宽频带内的窄带干扰。仿真计算和实测数据处理结果表明该算法有较好的干扰抑制效果。     

基于Nuttall窗-五点变换的改进FFT介质损耗角测量算法

采用快速傅里叶变换(FFT)进行介质损耗角测量时,由于频谱泄漏效应会使得测量结果出现误差。在分析FFT算法频谱泄漏效应原因基础上,提出基于Nuttall窗-五点变换的高精度FFT算法,并将其应用于容性设备介质损耗角的测量之中。Nuttall窗具有较好的旁瓣衰减特性,对FFT输出序列进行加权变换则能够加快旁瓣频谱的衰减速度,因此本文算法先对被测信号加Nuttall窗,然后对FFT输出序列进行加权变换,可有效提高介质损耗角FFT算法测量的精度,从而达到减小频谱泄漏效应的目的。同时,还研究了基波频率、谐波含量、采样点数、随机噪声以及直流分量等参数对测试结果的影响。仿真和试验表明,所提方法具有较好的精度和可靠度。     

谐波抑制及无功补偿装置的研究与仿真

为了对电网有效实时监控,提出了基于数字信号处理器DSP的谐波抑制及无功补偿装置,介绍了装置的软硬件设计,分析了信号处理中应该注意的整序和蝶形算法问题,从而减少快速傅立叶变换FFT带来的误差,以提高系统的精度和准确度。利用M atlab软件建立了该装置的投切仿真模型,实验结果表明,该模型可以有效地抑制电网谐波提高功率因数。     

快速富里叶变换的算法研究及其软件实现方法

本文介绍任意因子、基因子和双因子快速富里叶变换(FFT)算法,并给出了基因子和双因子FFT算法的计算量。在单板机上利用软件办法实现FFT的实例表明,在微型机和单板机上采用较快的FFT算法进行快速数据处理是很有前途的。     

电机轴承故障的数字信号处理器在线诊断方法

为了实现感应电动机早期轴承故障的在线检测,文中提出了应用数字信号处理器来实现故障在线诊断的方法.该方法通过数字信号处理器DSP在线采集感应电动机的定子电流,并对它们进行快速傅里叶变换(FFT)和适用于快速运算的数据分块处理,然后利用改进的聚类算法进行数据挖掘和聚类,从而提取早期电动机轴承故障特征信息,做出在线故障诊断.实验结果表明,所提方法在检测感应电动机早期轴承故障方面是可行的和有效的.     

基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法

在异步采样情况下,利用Hilbert变换测量无功功率会产生较大的误差。提出了一种基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法。该方法用离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)实现Hilbert变换,将各次谐波电压分别准确移相90°。并利用加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法分别对周期信号电压和周期信号电流的基波及谐波的幅值、相位、频率进行计算,形成经过加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法修正后的频谱,以克服信号频谱泄漏的影响,消除     

基于多相分解滤波器实现的局部频率细化

本文介绍了一种基于多相分解滤波器实现的zoom FFT算法 ,该算法是在复调制zoom FFT算法基础上 ,采用多相分解滤波器方法来实现低通滤波器 ,并利用多抽取频率系统的网络结构等效变换来减少运算量。分析表明 :这种基于多相分解滤波器实现的zoom FFT算法在保留了选带细化的灵活性基础上 ,其运算量仅约为常规复调制zoom FFT算法的 1 N2 (N2 为细化倍数 )。论文首先推导基于多相分解滤波器实现zoom FFT的算法 ,然后讨论该算法的实现方法 ,并与一些常用的zoom FFT算法进行比较 ,最后给出仿真结果。     

基于FFT的傅里叶算法在微机继电保护中的应用

传统的微机继电保护算法中,一般使用梯形算法[1]来计算周期信号的直流分量和各次谐波的系数,此方法计算比较复杂。本文提出了一种基于FFT的算法。该算法利用FFT可以由输入序列直接计算出输入信号的直流分量和各次谐波的幅值和相角的特点,大大简化了谐波分析的计算。与梯形算法相比,该算法具有精度高、计算量小、更易在数字信号处理器上实现等优点。因而可以取代梯形算法来计算谐波系数。针对FFT计算,还介绍了正弦信号采样频率的选择方法。     

单板机上快速富里叶变换的软件实现及其算法比较

本文介绍了一种较快速的基二快速富里叶变换(FFT)算法,并给出了两种基二FFT算法的计算量.选用较快速度的算法,在单板机上利用软件来实现FFT,在内装微处理机的智能仪器中是很有发展前途的.     

全相位-混合基FFT在相量测量装置中的实现

传统的傅里叶变换在测量非整周期的数据时会出现频谱泄露的现象,而快速傅里叶变换(FFT)只能对长度为2的整次幂(基-2)的数据进行处理,无法对非基-2的其他数据计算。为了解决以上问题,提出了一种全相位-混合基FFT算法。并详细介绍了全相位FFT、混合基FFT的原理以及全相位-混合基FFT在DSP中的实现过程。通过测试表明全相位-混合基FFT在电压、频率的测量精度较传统FFT有一定优势。将该算法应用到以DSP为核心的相量测量装置当中,对电网的状态进行实时监测,实测结果证明该算法准确可靠,在电力系统运行当中有一定实用价值。     

基于FFT的傅里叶算法在微机继电保护中的应用

传统的微机继电保护算法中,一般使用梯形算法[1]来计算周期信号的直流分量和各次谐波的系数,此方法计算比较复杂.本文提出了一种基于FFT的算法.该算法利用FFT可以由输入序列直接计算出输入信号的直流分量和各次谐波的幅值和相角的特点,大大简化了谐波分析的计算.与梯形算法相比,该算法具有精度高、计算量小、更易在数字信号处理器上实现等优点.因而可以取代梯形算法来计算谐波系数.针对FFT计算,还介绍了正弦信号采样频率的选择方法.     

基于分裂基快速傅立叶变换的电力系统谐波分析

基于快速傅立叶变换(FFT)的电力系统谐波分析难以实现同步采样和整数周期截断,易造成频谱泄漏,影响谐波分析精度.为提高FFT的精度,比较几个典型的窗函数,提出基于加凯瑟窗的插值分裂基快速傅立叶变换算法.仿真分析结果表明该算法能提高FFT计算精度,满足谐波参数测量的精度要求.