基于复序列FFT和锁相原理的电参数测量

提出了波形畸变系统电参数的测量算法原理及其微机电参数测量装置的设计方法。该测量算法采用复序列快速富里叶变换 ( FFT)原理 ,计算各次谐波的电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数。该测量装置采用锁相倍频器实现采样频率对工频频率的自动跟踪     

一种利用微机精确测量电力系统频率和其它电气量的方法

利用微机交流采样技术，采得电力系统电压或电流的采样值，通过一种简捷快速的线性算法，准确地计算出交流电量的频率，根据实时的频率自适应地调整采样周期，使电力系统频率变化后，每周波仍均匀采集固定的点数，从而保证了付里叶算法计算其它电量的精确度，随后再测得的频率值也更为精确     

基于DFT的电力系统相量及功率测量新算法

随着全球定位系统(GPS)的全面民用化以及通信技术的发展，电力系统实时相量测量技术日益受到关注。传统的基于离散傅里叶变换(DFT)的频率跟踪算法对相角误差的考虑不全面，从而其频率、相角、幅值等计算结果也不够准确。文中对 DFT 在非同步采样情况下的误差产生机理进行了全面分析，给出了非同步采样情况下 DFT 相角计算结果的精确误差表达式，基于该相角误差公式，提出了一种新的基于 DFT 的电力系统相量测量算法。与传统算法相比，该算法具有精确度高、可以自适应地抑制谐波干扰、计算量不大等优点，并用算例验证了这些优点。此外，还给出了实用的利用传统 DFT 方法计算功率的误差估计公式。     

利用富里叶变换实现微机自动准同期

本文根据富里叶变换从受到干扰污染的输入信号中抽取基波分量，利用电压相角变化来测量频率、电压幅值以及发电机电压与系统电压的相位差。通过自适应调整采样间隔的技术使频率测量的精度得到很大的提高。所提出的方法具有很强的抗干扰能力，计算及外围硬件设备都很简单。     

滑窗APDFT算法在电力谐波检测中的应用

为解决传统电力谐波检测方法在电网频率偏移时,因非同采样造成增大检测误差的问题,文中根据全相位傅里叶变换的相位不变性及滑窗傅里叶变换优越的实时性的特点,提出了一种基于滑窗全相位傅里叶变换的谐波检测新算法,并给出了该算法的实现框图.利用MATLAB对算法的计算量和实时性进行了仿真分析,验证了滑窗全相位傅里叶变换的信号处理速度比全相位傅里叶变换快一倍,并具有相位不变性,在电网频率偏移时也有较高的谐波检测精度.     

WDB-1型微机变送器

本文着重叙述微机变送器的基本原理及提高性能指标的方法。通过对二变量三维空间非线性 补偿方法的概述，看到如何较易解决互感器相角误差和负载变化造成的误差。通过对计算方 法的叙述，了解各电气量的变换原理。本文还叙述了系统同步的交流采样的交流硬件的构成 。     

电力系统谐波分析的高精度FFT算法

快速搏立叶变换存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析。本文对ＦＦＴ的泄漏误差进行了分析,根据ＪＡＩＮＴ ｒａｎｄｋｅ提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法,对ＦＦＴ的结果进行修正,极大地提高了计算精度,使之适用于电力系统的准确谐波分析。     

继电保护傅氏算法中滤除直流分量的一种简便算法

快速傅里叶变换（FFT）是电力系统进行谐波分析的主要算法，但当输入信号中含有衰减直流分量时，FFT算法会产生较大的误差。文中提出一种改进算法，能够在事先未知衰减常数的情况下，对衰减直流分量进行补偿，从而消除直流分量对基波及各次谐波幅值和相位的影响。该算法只需要在整周期采样的基础上增加一个采样点，理论上可以精确补偿衰减直流分量的影响，精度高、计算简单，适用于电力系统谐波分析中的精确算法。     

富立叶算法的圆图分析法

在数字式继电保护中应用最多的是富氏算法。在应用代数方法分析富氏算法的频率响应、计算基波或谐波的相量或考虑非周期分量的影响时,计算量大且物理概念不清。特别是分析变窗口的小矢量算法时其物理过程更不清楚。本语提出的圆图分析法可作为离散型富氏变换（ＤＦＴ）与快速富氏变换（ＦＦＴ）之间的一个实用分析工具,且分析简明扼要。它能形象地描述富氏算法的整个过程,使得富立叶变换的物理概念比较清晰。与代数方法相比较,     

基于迭代傅里叶变换的交流电压基波幅值与相位检测

针对电力系统中交流电压信号基波幅值与相位的检测,提出了一种迭代傅里叶变换计算交流基波电压幅值和相位的方法,该算法利用每次电压采样数据进行一次加减法计算即可获得准确的基波电压幅值和相位,通过仿真实验验证了该算法不仅较传统的锁相环技术能够获得更快的跟踪速度和更高的相角精度,而且还比基于离散傅里叶变换的锁相技术节省大量计算时间。     

消除非周期分量影响的改进傅里叶算法

傅里叶算法不仅具有滤除整数次谐波的能力,也具有很强的抑制非整数次谐波的能力,在电力系统信号分析中得到了广泛使用,但是传统傅里叶算法会受非周期分量的影响而产生较大的计算误差。在定量分析非周期分量可能造成的计算误差基础上,提出了一种改进傅里叶算法。先通过对两个不同工频周期下的采样值进行积分,计算出非周期分量参数,再从传统傅里叶算法的计算结果中将误差剔除。将泰勒级数的误差计算方法进行了拓展推导,并设置了应用条件以及优化措施,使改进傅里叶算法能够较好地兼顾速度与精度。分别采用静态模型信号和Matlab/Simulink仿真信号进行验证。结果表明,相比于传统傅里叶算法而言,改进傅里叶算法有效消除了非周期分量的影响,具有良好的计算精度和实用效果。     

常见傅里叶变换的滤波性能分析

为选取一种满足继电保护可靠性和灵敏度要求的滤波算法,对傅里叶变换算法的2种常见改进算法——差分算法和补偿算法进行分析。研究当输入模拟信号叠加谐波和衰减直流分量时,在不同的采样频率下,这2种改进算法的性能和效率。衰减直流分量实时补偿的算法精度较高,但计算量过大。差分算法能在计算量增加不大的情况下,大幅度地提高滤波精度。通过MathCAD仿真计算,分析上述变换的误差,并对比采用全周和半周不同数据窗造成的差异。在一周期24点采样时,即可达到精度和速度的最优效果。考虑兼顾保护的动作速度和测量精度,可以在故障初期采用半周数据窗的傅里叶算法为保护提供数据,后期改用全周数据窗算法。     

基于递归型定频采样变数据窗离散傅氏算法的大型旋转电机启机保护

介绍了大型旋转电机在变频工况下的启机保护。针对现有启机保护存在抗干扰能力不足和计算量偏大的问题,提出一种基于递归型定频采样变数据窗离散傅氏算法。该算法在保证计算精度的前提下,大幅减少计算量。首先根据系统频率,确定数据窗长,然后采用递归型离散傅氏算法计算模拟量幅值。当经过一个固定时间或频率变化后,插入一次非递归全波傅氏校验,消除累计误差。在此基础上,以变频启动工况下的调相机启机保护为例,将新算法与常规峰值算法相结合,对启机保护进行改进。在保护装置上对改进后的调相机启机保护进行了实验验证。结果表明在不同系统频率下保护均能够准确计算故障中的基波分量,且递归型变数据窗傅氏算法与峰值算法相结合能够确保启机保护的可靠性。     

一种滤除衰减直流分量的快速算法

针对全周傅氏算法在处理含有衰减直流分量的周期信号时会产生误差的问题,在全周傅氏算法的基础上提出了一种滤除衰减直流分量的快速算法,增加一个采样点,进行两次全周傅氏变换,经过理论推导,得到各周期分量的精确计算公式。并通过仿真证实,此算法具有速度快,精度高的特点。     

微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究

全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的,当采样信号中含有衰减直流分量时,将会产生误差。该文在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进算法,仅增加一个采样点,通过两次非递归全波傅氏变换,消去衰减直流分量的影响。对微机保护中费机时的运算进行合理简化,以提高计算速度。仿真实验表明,改进算法具有消除衰减直流分量能力强,计算量小,速度快的特点。     

一种用于频率偏移时有效值计算的修正方法

在中低电压等级的线路测控保护一体化装置中,可以较容易地实现手动同期功能,但两侧频率相差较大时,采用相同时间间隔采样会对模拟量有效值的计算带来很大误差。文中分析了频率偏离额定值较大时,利用傅里叶算法计算有效值的误差,提出了一种修正幅值的实用方法。通过理论分析和数字仿真表明该修正方法使有效值的计算精度大大提高,而且计算量增加不大,有很好的实用价值。     

基于递推离散傅里叶变换和同步采样的谐波电流实时检测方法

目前普遍采用的谐波检测方法存在工频周期延时、计算量大等不足,文章提出了一种基于离散傅里叶变换的快速谐波检测方法。该方法采用递推方式动态更新频谱,并根据相位计算结果实时跟踪电网频率变化,动态调整采样频率,实现同步采样,有效抑制了电网频率波动对检测精度的影响。4种不同情况的仿真实验结果表明,该方法实现简单、计算量小,能实时检测出基波与指定次谐波的参考指令电流。     

An advanced method for eliminating impacts from frequency deviations in power system signal processing

Frequency deviation is a common problem for power system signal processing. Many power system measurements are carried out in a fixed sampling rate assuming the system operates in its nominal frequency (50 or 60 Hz). However, the actual frequency may deviate from the normal value from time to time due to various reasons such as disturbances and subsequent system transients. Measurement of signals based on a fixed sampling rate may introduce errors under such situations. In order to achieve high precision signal measurement appropriate algorithms need to be employed to reduce the impact from frequency deviation in the power system data acquisition process. This paper proposes an advanced algorithm to enhance Fourier transform for power system signal processing. The algorithm is able to effectively correct frequency deviation under fixed sampling rate. Accurate measurement of power system signals is essential for the secure and reliable operation of power systems. The algorithm is readily applicable to such occasions where signal processing is affected by frequency deviation. Both mathematical proof and numerical simulation are given in this paper to illustrate robustness and effectiveness of the proposed algorithm.     

基于傅氏算法的暂态电量采集技术

利用AVR单片机系列中的ATmega64L芯片,采用改进的半波傅立叶算法,实现对电力系统故障时暂态电信号的交流采样和参数计算,可以有效滤除故障信号当中的非周期分量,比较精确的算出基波分量和奇次谐波分量,从而进行保护动作的判断。构成了快速和准确的微机保护,具有实际工程应用价值。     

一种利用LabVIEW滤除衰减直流分量的改进算法

在线检测实现了对运行设备特征量数据的实时监测,并对数据进行分析处理,从而预测设备运行状况。但是,电力系统发生故障时产生的谐波和衰减分量的影响会大大增加监测数据的误差。为了解决全波傅氏算法在处理含衰减直流分量信号时产生较大误差的弊端,提出一种改进算法。首先,通过增加两个采样点计算得到周期分量外的特征参数。然后,进行两次傅立叶变换,求取基波和谐波幅值和相位,通过图形化编程语言LabVIEW仿真,证明此方法具有较高的精度,较快的计算速度,优于传统算法,特别是对基波分量效果更为突出。利用LabVIEW做上位机更利于工程实践中功能的扩展。