FFT算法在电网谐波分析中的仿真应用

采用FFT对电力系统谐波进行分析时,由于非同步采样造成了频谱泄漏,直接影响谐波分析的结果.本文分析了FFT的泄漏原因,详细阐述了几种常用余弦组合窗的特性,对比了加Hanning窗、Blackman窗和Blackman-Harris窗对电力系统谐波分析的效果,仿真结果表明加Blackman-Harris窗时谐波分析效果更好.采用加Blackman-Harris窗插值修正算法,并通过改变相关参数进一步提高了测量结果精度.     

基于最快衰减余弦窗全相位FFT的电力谐波分析

傅里叶变换是电力谐波分析的常用算法,但在非同步采样情况下会出现频谱泄漏,从而影响谐波分析的精度.为抑制频谱泄漏,提出了基于最快衰减余弦窗全相位FFT的电力谐波分析方法.该方法将最大旁瓣衰减速率余弦窗与全相位频谱分析技术相结合,利用前者旁瓣衰减快与后者泄漏抑制能力强的双重优势实现谐波分析,推导了方便实用的谐波幅值校正公式,通过仿真测试,验证了该算法抑制频谱泄漏的能力强、谐波分析的精度高.     

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.     

加窗傅里叶变换谐波检测算法及其插值改进研究

直接采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析无法避免栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得准确的各次谐波参数.为此,针对谐波检测的加窗傅里叶变换进行研究,应用插值算法对窗傅里叶变换进行改进,提出一种基于逐幅谐波消去法的插值.理论分析和仿真表明,该改进算法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

基于改进FFT的电力系统谐波频谱分析

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)是电力谐波检测分析中运用最广泛的方法之一,但受到频谱泄露的影响,测量精度有待进一步提高。针对以上问题,在使用FFT对电力谐波进行分析时,从改变采样时长、加窗函数和相位差法三方面进行算法改进,并进行仿真研究。研究结果表明,采样时间为信号周期的整数倍可以有效减小因频谱泄露而引起的测量误差,使用不同窗函数在抑制谐波频谱泄漏方面的性能各有不同,相位差法可以校正幅值和频率。改进FFT算法有利于提高电力谐波分析的精度,得到精度更高的信号频谱。     

基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数分析

采用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对电缆线路谐波电流进行仿真。由于快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析,本文提出了一种基于五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT两种算法对16次谐波参数估计值进行对比分析。实验结果表明:该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。     

基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法

直接利用FFT进行电力系统谐波分析存在较大误差,加窗插值修正算法可以较好提高测量准确性.鉴于Blankman-harris窗在抑制频谱分析长范围泄漏方面具有很优良的性能,采用了双谱线插值修正的原理,推导了Blankman-harris窗双谱线插值修正公式,并利用MATLAB多项式逼近函数求出简洁实用的基于Blankman-harris窗的双谱线插值修正公式的逼近多项式.仿真分析表明,该修正多项式的算法实现容易,而且精度高.     

基于加窗插值FFT的非同步谐波测量

针对电力系统谐波测量中难以实现严格的同步采样和整周期截断,使快速傅里叶变换（FFT）在谐波分析时产生泄漏,影响测量精度的问题,提出了基于非同步采样FFT的两种非同步采样修正算法： 三频点加窗插值算法和拉格朗日二次插值算法.分析了两种算法的实现原理,并对这两种算法的计算公式和修正公式进行推导.在Matlab/Simulink环境下的仿真结果表明：该算法降低了频谱泄漏,减小了测量误差,提高了谐波的测量精度.     

基于Nuttall窗插值FFT的电力谐波虚拟测量仪

为了提高虚拟仪器测量电力系统谐波的精度,研究了加窗FFT插值算法的原理,对比分析了几种重要的窗函数的频谱特性,提出了将Nuttall窗插值FFT算法引入LabVIEW平台的方案,给出了算法的具体程序,并进行了仿真和实验验证.结果表明,基于Nuttall窗插值FFT的电力谐波虚拟测量仪精度高,实现方便,开发周期短,能快速地在普通PC机上完成高精度的谐波分析.     

电器检测的谐波分析算法

低压电器的低频骚扰抗扰度试验中对试验电流进行谐波分析是试验的关键步骤．在分析离散傅立叶变换的谱泄漏和栅栏现象的基础上，通过对时域信号加合适的窗函数，并在频域采用内插算法，有效的减小了测量过程中的频谱泄漏．设计并实现谐波分析软件，在实际应用中取得了良好效果．     

加窗傅里叶变换在谐波分析中的应用

针对稳定状态下的电能质量信号,采用一种组合余弦窗的汉宁窗,将该窗函数与快速傅里叶变换相结合进行电能质量中的谐波分析,并利用Matlab7.0进行仿真验证,发现将窗函数与快速傅里叶变换相结合,在很大程度上能减少谐波泄漏,有效减弱谐波之间的干扰,有利于测量到较为精确的电能信号的幅值和相位.     

两种高精度FFT算法在介损测量中的应用

直接采用基于FFT的谐波分析法进行介损测量时,采样的非同步性使测量精度大大降低。为了减小频率波动引起的非同步采样对傅立叶变换的影响,提高介损的测量精度,通过加窗插值和修正理想频率对原算法进行了改进。先对非同步采样的泄漏效应进行了简要的分析,然后就提出的两种改进算法在介损测量中的应用进行了详尽论述,理论推导表明二者都能很好地满足介损的精度要求。最后借助MATLAB软件进行了数值仿真,仿真结果进一步验证了改进算法的有效性和可行性。     

改进单峰谱线插值算法在谐波检测中的应用

快速傅立叶变换是电力系统谐波分析常用方法,但FFT在非同步采样和非整数周期截断的情况下存在较大误差,无法获得较精确的谐波参数.在此基础上现有单峰谱线插值算法可以有效改善谐波数据准确度.但是算法的分析精度很大程度上取决于信号频率校正系数的计算精度且计算量大,利用专用电能计量芯片ATT7022B可准确测量出基波频率,在此基础上推导出的简化算式,极大降低了单峰谱线算法的计算量,并利用多项式逼近获得了幅值修正公式,显著提高了谐波检测的精度.     

非同步采样情况下有功电能时域计量新方法

在非同步采样情况下,使用FFT分析电网信号时,会出现频谱泄漏现象,从而降低有功电能的计算精度。为保证基波和谐波有功电能的测算精度,提出时域分析基波和谐波参数的计算方法。该方法通过对基波信号进行积分来获取基波参数,在此基础上,建立基于傅里叶级数的电压和电流信号模型,并使用递推最小二乘法对采集的电压和电流信号进行模型辨识来获取基波和谐波参数,从而实现基波和谐波有功电能的测算。数值仿真结果表明,该方法不仅具有较高的有功电能测算精度,而且只需要3个额定工频周期窗口的采集数据即可获得基波和谐波的最优参数,进而可以预先获得10个额定工频周期窗口的有功电能,因而是一种有效的有功电能计量方法。     

基于DSP的电网谐波分析仪的设计

基于FFT谱分析的电网谐波分析仪设计原理,设计以DSP为核心的系统硬件、以FFT算法为主的系统软件.对DSP(TMS320LF2407)实现FFT算法中出现运算中的溢出、抗泄漏效应和抗混叠效应等现象进行分析,并提出解决方法.实验运行表明,系统对谐波电参数的测量与分析是可行的,可满足精度和实时性要求.     

基于快速傅立叶变换的电力谐波分析与程序实现

采用FFT（快速傅立叶变换）算法在电网中进行应用,方法简单、可靠、精度较高,可以对谐波进行准确分析.利用FFT算法编写谐波分析程序对三相电进行数据采样,采样频率为3 200 Hz,将采样到的数据进行FFT变换.利用FFT的结果求出对应点的幅值,计算基波的频率、幅度,及其有效值;对其他频率的幅值可通过阈值进行判断,超过阈值可认为是谐波信号,并提取其幅值、频率;最后利用提取出来基波和谐波的信息计算谐波次数和谐波的有效值、谐波畸变率等参数.     

基于相关分析法的介质损耗因素测量

用谐波分析法进行介损测量时,很容易受到系统频率波动的影响,从而降低测量的准确度．提出一种介损测量新方法,可有效消除信号初相角的差异和频谱泄漏的影响．仿真分析结果表明该方法能有效提高介损测量的准确性和稳定性．