基于四阶Hanning自乘窗FFT三峰插值的电能计量新算法

为了进一步提高加窗插值算法的计算准确度,文章提出一种新型五项余弦组合窗函数—四阶Hanning自乘窗函数,并基于该窗函数拟合推导出了加窗FFT三峰谱线插值的通用幅值、相位和频率修正公式;利用这些通用插值修正公式,提取出被测电压、电流信号基波和谐波的幅值、相位和频率参量,进而精确计算出基波电能和谐波电能。仿真结果表明,由于该窗函数具有较好的主瓣和旁瓣性能,可有效地抑制频谱泄露和栅栏效应的影响,故基于它构建的电能计量新算法具有较高的计算准确度。     

基于Hanning自卷积窗和三谱线插值的 谐波无功功率测量方法

本文提出一种基于Hanning自卷积窗和三谱线插值的谐波无功功率测量方法。根据Budeanu关于无功功率的定义,直接计算无功。计算所需要的谐波频率、幅值和相位则通过采用基于Hanning自卷积窗和三谱线插值的算法得到。Hanning自卷积窗可以有效抑制信号的频谱泄漏。三谱线插值利用幅值最大的谱线及其相邻2根谱线能够确定谱线的准确位置,进而得到谐波的频率、幅值和相角。相对于采用重构的方法,直接计算无功功率的方法要简单。在Matlab平台上的仿真表明,基波频率波动的情况下,本文所提方法得出的结果比基于双谱线插值算法得出的结果具有更高的准确度。     

基于Hanning自乘-卷积窗FFT三峰插值修正的电能计量新算法

综合自乘窗和自卷积窗的优势,设计出一种Hanning自乘-卷积窗函数,其具有较优的主瓣和旁瓣性能。基于Hanning自乘-卷积窗FFT三峰插值修正公式、FFT的频移性以及Hanning自乘-卷积窗函数的频谱,拟合推导出信号基波和谐波的通用幅值、相位和频率插值修正公式,并给出了基于该窗函数的一种电能计量新算法。计算精度对比仿真实验以及基波频率波动仿真实验结果表明,基于Hanning自乘-卷积窗函数FFT三峰谱线插值修正的电能计量新算法,具有较高的计算精度和更优的计算稳定性。     

应用三谱线插值FFT分析电力谐波的改进算法

分析了加窗三谱线插值FFT算法的原理。针对算法开方运算量大、响应速度慢的不足,分析了窗函数主瓣内谱线的相位特性,推导出在忽略谐波间泄漏影响的情况下窗函数主瓣内任意相邻两根谱线相位差等于π的规律。在此基础上提出了一种改进三谱线插值修正算法,该算法在不影响精度的前提下可将插值过程所需的求幅值运算量减少为常规算法的1/3。仿真和实验结果表明,改进算法有效地减少了插值过程的计算量,提高了算法响应速度,同时仍然具有较高的计算精度,适用于电力谐波的分析测量。     

基于Blackman-Harris窗三谱线插值测试ADC信噪比的方法

利用快速傅里叶变换(FFT)测试模数转换器(ADC)的信噪比(SNR)必然存在非相干采样,导致测量结果会受频谱泄漏的影响.针对此问题,提出了一种利用Blackman-Harris窗三谱线插值测试高速ADC SNR的方法.基于MATLAB构建了验证平台,采用美国模拟器件公司(ADI)的AD9627等高速ADC产品的行为级动态模型进行了仿真验证.结果表明,在非相干程度最大的情况下,基于Blackman-Harris窗三谱线插值测试得到的SNR误差低于0.23 dB,达到了ADI公司提供的测试标准,证明该法能很好地抑制频谱泄漏的影响,提高SNR测试精度.     

分布式能源接入系统中的谐波电能表应用

介绍了分布式能源的概念及分布式能源接入系统的网络结构,以及一种基于Blackman-harris窗三谱线插值FFT高精度电力谐波分析算法,并基于此算法设计了一种高端谐波电能表,给出了谐波电能表的硬件结构图,算法实现流程图;给出了谐波电能表在分布式能源监控系统中应用的设计方案及其在0.4kV级接入系统和10kV级接入系统的接入方式,对分布式能源接入系统中谐波的准确测量及谐波电能表的应用意义重大。