基于准同步采样光伏发电系统谐波分析方法

在非同步采样的情况下,针对现有的检测方法存在计算量大、实时性差、频谱泄露以及栅栏效应等缺陷,提出一种基于同步采样的谐波检测算法,首先将非同步采样序列准同步化,然后利用基于Nuttall窗改进的FFT谐波分析算法进行对准同步化的序列运算,将整个基于准同步谐波分析方法应用于自主研制的光伏发电综合测量装置中。测试结果表明,该方法能够有效地消除光伏发电系统中频率波动等现象带来的影响,抑制频谱泄露效果良好,提高了计算谐波参数的准确度,并且具有较高的抗干扰能力。     

一种基于全相位FFT的频谱感知算法

为提高能量检测算法的性能,提出一种基于全相位快速傅里叶变换( FFT )的频谱感知算法。全相位FFT中的数据预处理过程,考虑了数据段中心样本点所有可能组合的情况,从而减少因信号截断所导致的频谱泄露,提高谱分析精确度。以能量检测法为例,通过Matlab对基于传统FFT和全相位FFT的频谱感知算法进行理论分析和仿真,结果表明,在信噪比相同的条件下,后者的谱间干扰较小,信号的误检率较低;在相同虚警率的条件下,后者可使频谱泄露得到有效抑制,获得的频谱更接近于真实的频谱信息,检测概率相应提高。因此,全相位FFT能量检测法的检测性能明显优于传统能量检测法。     

基于窗函数下频谱泄露的研究

阐述了现代信号处理的具体过程,分析了在频域中对信号进行频谱分析时产生频谱泄漏现象的原因.在分析研究传统的减小频谱泄露所采取的手段的基础上,进一步提出了如何通过合适窗函数的选择以减小频谱泄露对信号分析的影响,探讨了提高频谱分析质量的方法,并给出了相应的Matlab仿真结果.     

基于频率跟踪插值抽取法的电参量计算

在智能化采集控制单元的采样频率被固定的情况下,如果电网信号频率发生偏移,计算电参量有效值就会发生频谱泄露和栅栏效应,导致测量精度不高、误差较大,频率跟踪插值抽取法则可以克服因为信号频率偏移后出现的一系列问题。通过实例仿真结果表明,该方法在频率偏移情况下,能保证电压、电流有效值计算精确,低次谐波分析准确。并给出了该算法的运用前提条件和信号实际频率的测量方法,从根本上解决了频谱泄露和栅栏效应的问题。     

复调制Zoom-FFT方法的LabVIEW实现与应用

信号频谱中频率分量接近时,在较低的频域分辨率下难以检测,而传统FFT分析在提高频域分辨率的同时导致计算量大大增加;针对此问题,在LabVIEW平台中采用复调制Zoom-FFT方法,通过移频、滤波、重采样、FFT和频率调整实现频谱的细化;结果表明,复调制Zoom-FFT可以灵活地选择细化频带,提高频带内的频域分辨率并有较小的计算量;此外,合理的选择窗函数能够减少频谱失真;将该方法应用于异步电机故障诊断中,实现了转子断条故障分量的检测,为LabVIEW中的频率检测与故障诊断提供一种有效途径.     

基于谱线插值FFT谐波电流检测的研究

提出了新型谱线插值FFT的谐波电流检测新方法,用于改善有源电力滤波器(APF)谐波检测的实时性和可靠性。新型谱线插值FFT主要是对检测波进行加余弦偶次幂窗,利用抽取幅值最大的频率附近的3根离散频谱确定谐波谱线的准确位置,可以得到谐波的幅值、相位和频率。基于该算法,通过多项式拟合的方式,提出了谐波修正的实用公式。仿真结果表明,该方法能够很好地抑制频谱泄露和栅栏效应,跟踪基波频率的变动,提高谐波的检测准确度。     

电能质量检测的研究与仿真

根据相关国家标准中的电能质量的5个指标,从测量精度和软硬件实现难度两方面因素考虑,确定各指标的测量方法.采用快速傅里叶变换(FFT)分析电网谐波,通过跟踪电网频率,实现准同步采样,解决FFT的频谱泄露问题.利用FFT的运算结果,在频域里计算出电压电流的有效值,电压偏差、功率和功率因数、三相不平衡度.闪变的测量采用IEC的测量原理,并对其作了修正,通过双线性变换,实现了闪变测量的数字化.     

基于加新型自卷积窗的频谱插值谐波分析方法

为了解决快速傅里叶变换在电力谐波分析方法中存在采样的不同与非整数周期截取而造成的栅栏效应和频谱泄露的问题,提出一种基于P阶三角自卷积窗改进FFT频谱插值的电力系统谐波分析方法。首先使用P阶自卷积窗截取信号,之后选取幅值最大的频率附近的离散的频谱3条谱线进行加权平均计算来确定谐波谱线的准确位置,进而可以得到谐波的幅值、相位和频率,最后通过多项式拟合的方法,提出谐波修正的公式。通过仿真分析,所提出的自卷积窗函数能降低频谱泄露和栅栏效应带来的影响。采用改进的频谱插值算法可以提高电力谐波的检测精度,有助于对谐波的应用分析。     

基于虚拟仪器的正弦信号失真度分析仪

频谱分析法是目前信号失真度测量的常用方法，但谐波分析的频谱泄露问题会严重影响测量精度。本文介绍一种基于虚拟仪器的正弦信号失真度分析仪。仪器硬件主要由计算机和数据采集卡组成，仪器软件采用FFT对信号进行谐波分析，计算信号的失真度，并采用软件二次采样方法和软件测频技术实现信号的近似同步采样，有效的抑制了频谱泄露。保证了测量精度。     

基于改进K均值聚类算法的燃气泄露检测研究

天然气管道会出现损坏现象导致天然气泄露,因此,快速准确地判断天然气的泄露具有重要意义。针对天然气泄露的检测问题,本文提出一种基于改进K均值聚类的检测方法。该方法在提取声发射信号特征的基础上,提出了基于数据点的邻点数目来选取初始聚类中心,并采用信息熵方法来确定聚类类别数目。实验结果表明,本文提出的方法较好了解决了原始K均值方法的问题,从而能准确地给出泄露检测结果。     

基于DB小波变换的多频时变电压闪变检测仿真研究

电压波动与闪变是评价电力系统电压质量的重要参数,因此电压闪变的检测分析对于电力系统的运维至关重要。为了验证Daubechis(DB)小波变换在电压闪变检测方面的有效性与可行性,采用MATLAB搭建了电压闪变信号模型,采用DB小波变换对多频时变电压闪变信号的检测进行了仿真分析,并将仿真结果与基于平方检测法的仿真结果进行了比较。结果表明,DB小波变换不仅能够检测出电压闪变分量的幅值与频率信息,而且能够根据小波变换的模极大值确定电压闪变发生与结束的时刻,而基于平方检测法的电压闪变信号检测无法直接分离出多个电压闪变分量,也无法检测出电压闪变的起止时刻。仿真结果验证了DB小波变换用于电压闪变检测的有效性与可行性。     

谐波检测中频谱泄漏问题的研究

研究了基于FFT的电力系统谐波检测中的频谱泄漏现象,分析了产生频谱泄漏的原因,提出了利用窗函数来解决频谱泄漏现象的方法。仿真结果表明,汉宁窗可以很好地减小频谱泄漏,满足谐波检测的精度要求。     

一种改进型i_p-i_q谐波检测法

介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法的基本原理,指出传统ip-iq法检测到的基波有功电流分量的幅值和相位因电网电压与其正序分量的相位差而存在误差;提出一种改进型ip-iq谐波检测法,该方法通过正序电压分量和移相算子相结合的方式获取同步旋转信号,减小了因三相电压不对称而导致的检测误差,同时引入电流平均值理论以取代低通滤波器,提高了谐波检测的动态响应能力。Matlab仿真结果表明,该检测法在三相电网电压不对称的情况下能准确检测到基波正序有功电流,且具有较好的动态响应特性。     

基于小波变换的电压暂降实时检测方法

电压暂降是最严重的电能质量问题之一,准确、快速地检测电压暂降特征值是实现电压暂降有效补偿的前提。提出了一种基于离散小波变换的电压暂降实时检测方法。该方法从电压过零点开始对电压信号进行1/4个工频周期的采样,对采样信号作预处理,进行离散小波变换获取高频系数向量,并重构高频系数向量得到与采样信号等长的高频系数向量d1,通过d1的模极大值及其极值出现对应的时刻,确定电压暂降幅值及起始时刻。该方法原理简单,易于实现,暂降时延不大于2.5 ms,满足动态电压恢复器对暂降检测实时性的要求。     

Welch法在双曲拱桥固有频率检测信号识别中的应用

随机振动法是检测桥梁信号中常用的一种方法,首先采用经典功率谱估计的方法对高速静态应变采集系统DH3817得到的数据进行处理,但频谱泄漏是不可避免的.因此采取Welch功率谱估计法,从而达到频域滑动平均的效果,去掉频域曲线中的"毛刺",最终得出该桥的固有频率,以判断该桥梁是否需要加固.     

三相三线制统一电能质量调节器检测和控制方法

介绍了三相三线制统一电能质量调节器(UPQC)的拓扑结构,并结合UPQC的补偿思想,利用基于瞬时无功理论的dq0变换法进行电压和电流补偿信号的检测,并对其进行仿真,验证了该检测方法的优越性,最后对其控制策略进行研究,通过对UPQC系统的仿真验证了检测和控制方法的正确性.     

基于改进小波包变换的谐波检测方法研究

针对基于傅里叶变换的谐波检测方法存在栅栏效应和频谱泄漏等问题,提出了一种基于改进小波包变换的谐波检测方法。该方法实现了对信号频带的均匀划分,通过选择适当的采样频率和小波包分解树,使所关心的谐波频率落到小波包频带的中心,从而减少频谱泄漏,有效提高了频谱分析精度。实验结果验证了该方法的有效性。     

新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

基于离散Gabor谱的短波电报信号检测

针对电报用单频信号的持续时长来携带报文信息及短波信道易于受到噪声污染的特点,研究了短波电报信号的离散Ｇａｂｏｒ谱检测方法。实验结果显示,用离散Ｇａｂｏｒ谱能够从复杂噪声背景中还原出电报信号,该方法对人耳难以辨别的低信噪比电报信号也具有很好的检测效果,适用于对短波电报信号的检测。该研究在短波电报信号的自动检测和短波电报抗干扰设备的研制方面具有应用前景。     

电能质量监测系统设计

针对电能质量受到短路、断路、漏电、谐波等因素影响的问题,设计了一种基于DSP的多功能电能质量监测系统,详细介绍了该系统3个组成部分即前端信号采集电路、下位机、上位机分析软件的设计。实验结果表明,该系统可实时检测及计算电压、电流、功率、功率因数、频率、谐波等电力参数,具有较好的监测效果。