基于Matlab和Labview的电力系统谐波检测

快速傅里叶变换（FFT）在电力系统谐波检测中被广泛应用。由于电网频率的波动,很难做到严格意义上的同步采样,导致频谱泄漏与栅栏效应现象发生,造成较大的测量误差。本文从传统的FFT检测方法出发,深入研究了加汉宁窗并进行插值运算的高精度算法。仿真时利用Labview所提供的Matlab节点将两款软件进行高效有机结合,以精确检测出各次谐波频率、幅值和相位,为进一步构建基于虚拟仪器的谐波检测系统打下基础。     

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。     

基于FFT的单相串联型有源电力滤波器设计

设计了基于FFT的单相串联型有源电力滤波器(APF),它具有动态响应快、不受电网、负载运行条件的约束、能很好补偿低次电压谐波等特点。采用FFT算法得到电网电压谐波的频率、幅值、相位信息,控制逆变器产生一个与电网谐波幅值相等、频率相同、相位相反的谐波电压补偿原来电网电压谐波;并优化了过零检测电路,使其拥有较强抗干扰性的同时不会产生相位差。通过实验表明基于FFT的单相串联型APF可以很好地补偿低频电压谐波,使电网电压THD<3%。     

基于FFT算法的电网谐波检测方法

针对传统电网谐波检测方法误差较大、运算速度慢的问题,提出了基于FFT算法的电网谐波检测方法;介绍了DSP芯片的定点运算、基于FFT算法的电网谐波检测方法的具体实现,并进行了仿真分析。该方法在高速定点DSP芯片TMS320F2812上实现FFT算法,将数据归一化为Q15格式进行计算;为减小频谱泄漏对检测结果造成的影响,采用加窗插值FFT算法进行谐波分析。该方法实现了对电网电压各次谐波的检测,保证了检测速度和精度。     

一种高精度电力谐波检测法

本文介绍了一种基于小波分析的谐波检测方法。小波多分辨分析可以对信号进行有效的时频分解，因而能将信号的不同频率成分分开。检测小波变换系数模的局部极值点可以检测到信号的突变点，即检测到信号频率跳变的时间，这是FFT谐波检测不能实现的。文中采用MATLAB小波分析工具箱对该方法进行了实验验证。     

基于Flat-top窗的双谱线相位差频率测量算法

以Flat-top窗为例,分析了它的旁瓣频谱特性,并提出了基于双谱线相位加权的加窗插值校正算法求取谐波频率偏移量。该算法首先采样N点信号,提取N/2奇数点和N/2偶数点信号进行FFT,分别得到谐波附近最大谱线和次最大谱线的相位,再通过对相位差加权得到谐波的频率。仿真结果表明,该算法能有效减小电力系统中相量参数估计的偏差,提高了谐波的检测精度。     

基于小波去噪的加窗FFT电网谐波检测

提出一种基于小波去噪的软硬阈值改良折衷法与加布莱克曼窗的傅里叶变换算法相结合的谐波检测方法。该方法采用小波软硬阈值改良折衷法对含噪的电力谐波信号进行降噪处理,利用加布莱克曼窗的傅里叶变换算法对去噪后的信号进行分析,提取各次谐波的幅值和频率。仿真检测结果表明小波去噪后的谐波波形接近于原始信号谐波波形,信噪比提高了8.3226dB,小波去噪与FFT结合的方法适合在谐波检测系统或装置中应用。     

分裂基FFT在电力系统谐波检测中的应用

在电力系统中,由于非线性负载广泛应用,电网被注入了大量谐波,给电力系统中的设备带来很大的危害。谐波检测是电力系统质量分析和谐波补偿的关键技术,而快速傅立叶变换是目前应用最广泛的一种谐波检测方法。本文对分裂基FFT算法的原理进行了研究,采用C语言编程实现该算法,并在基于TMS320F2812DSP的实验装置上进行了基于分裂基算法的谐波检测实验,对采样信号进行FFT运算,能快速检测出电网信号中电压的谐波参数,以进行谐波的实时分析处理,验证了该算法的正确性和高速性,可作为一种通用的算法应用于谐波检测。     

新型智能三相谐波电能表

该文提出了一种新型的可以用来检测电网中谐波状况的智能三相谐波电能表。为了检测电网中谐波的状况,谐波电能表采用了带AD快速采样和缓存的电能计量芯片ATT7022D。通过对交流电压或电流的快速采样,DSP利用快速傅里叶变换(FFT)实现了对电网中谐波状况的检测。但实验发现由于电网频率的波动,谐波电能表的检测结果会出现一定的偏差。该文在对电网谐波的分析中引入了一次插值,实验证明,利用一次插值的快速傅里叶变换可以很好地实现对电网谐波状况的准确检测。     

基于LPC1114的加窗差值FFT算法的谐波检测设计

该文设计了基于LPC1114的谐波检测系统。利用芯片内置的A/D转换器对电压和电流信号进行高精度采样,根据加窗插值FFT算法对采样的数据进行分析,得到电压和电流信号的基波相位差以及各次谐波的幅值和频率。实验结果表明,本设计具有硬件实现简单、检测精度高等优点。     

基于卡尔曼滤波的谐波检测分析

针对日益严重且复杂的电网谐波问题,提出了一种基于卡尔曼滤波的谐波检测方法.阐述了卡尔曼滤波器的跟踪估计原理,并建立了基于卡尔曼滤波器谐波分析的数值模型,结合Matlab仿真平台对算法检测稳态谐波和暂态谐波信号的性能进行了分析.通过对比研究表明该算法在准确度、快速性、暂态谐波分析等方面均优于快速傅里叶变换(FFT),仿真和试验结果表明该算法在分析复杂的电网电能质量事件中具有较高的实用性.     

基于Labview和Matlab的心电信号分析系统设计

介绍了一种采用Labview和Matlab相结合设计心电信号分析仪的方法：利用Labview灵活的图形化编程工具设计前面板,利用Labview平台上Matlab调用节点调用小波变换等算法。应用该方法所设计的系统具备读取并显示心电信号文件、小波变换的滤波功能和测试ECG信号参数等功能,效果良好;系统实现简单,可扩展性强。     

基于Morlet复小波变换幅值和相位信息的间谐波检测方法

小波变换以其良好的时频局部化特性在电力系统中得到了广泛的应用,包括在谐波分析方面。但即使是时频窗面积最小的Morlet小波也存在频谱混叠现象,使得单纯利用小波变换系数的幅值无法对谐波准确检测。本文提出了基于Morlet复小波幅值和相位信息相结合的谐波、间谐波检测方法。首先利用a-S（a）曲线粗略确定包含被测信号信息的尺度范围,然后利用这些尺度上的小波变换系数的相位信息来实现谐波、间谐波频率的检测,最后根据检测出的频率确定特征尺度,进而确定被测信号的幅值。与FFT方法和传统的尺度-幅值法相比,该方法能够克服频谱泄漏现象,且能够区分频率相近的信号成分,提高了谐波、间谐波的检测精度。通过Matlab软件进行仿真,结果验证了该算法的正确性。     

Hanning窗在电力系统谐波分析中的应用

采用FFT算法对电网信号进行谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏和栅栏效应将影响到谐波分析的结果。本文应用矩形窗和Hanning窗的加窗插值FFT算法分析非同步采样的电力系统谐波,经过MATLAB仿真证明：采用基于Hanning窗的加窗插值FFT算法能够大幅度降低由非同步采样造成的误差,最后给出了实现该算法的C语言程序。     

S变换在电力系统间谐波检测中的应用

间谐波是一种频率为基波非整数倍的特殊谐波,由于它在电力系统中大量存在,对电力系统造成极大影响与危害,所以对其进行分析和检测具有非常重要的意义.基于S变换的良好时频特性,提出了一种利用S变换检测间谐波的方法,通过Matlab分析S变换对典型信号的仿真并与小波变换进行比较,证明本方法的准确度、直观性更高.     

一种谐波在线检测分析系统的设计

针对现有的谐波在线检测分析装置价格昂贵的问题,设计了一种简易的谐波在线检测分析系统。该系统采用数字信号处理器TMS320F2812搭建谐波检测装置电路,完成高速数据采集和传输任务;基于LabVIEW虚拟仪器开发了上位机系统,可对检测出的谐波进行实时显示和谐波FFT分析。该系统结构简单,操作容易,实验结果验证了该系统的有效性。     

VK有源电力滤波器在电源电压畸变时的谐波提取方法

分析了有源滤波器（APF）基于旋转坐标系下进行坐标变换的谐波检测方法。该方法在电网电压畸变情况下能很好地检测和补偿电网中的谐波电流和无功电流。应用于三相三线制电路时,该方法可以计算任意次谐波电流的瞬时值。仿真与实验均验证了所提出的谐波检测方法的有效性,基于旋转坐标系下进行坐标变换的谐波检测方法的有源电力滤波器具有良好的工作性能。