利用频率跟踪技术减小频谱泄漏

在电网谐波测量中，频谱泄漏将引起分析误差。本文从理论上分析了频谱泄漏产生的原因，并设计了基于FPGA的128倍频系统，利用精确的频率跟踪技术实现了对周期信号整数点的采样，从而减小频谱泄漏。     

减少频谱泄漏的一种自适应采样算法

首先叙述了频谱泄漏的概念，分析了造成频谱泄漏的原因，并总结了国内外提出的各种减少频谱泄漏的方法，提出一种等角度间隔的自适应软件同步采样算法。该算法在信号频谱分析过程中利用相量理论实现了采样频率的自适应调整。仿真结果表明，该处不仅大大减少了频谱泄漏，提出了谐波分析的精度，且增加的计算量有限，完全能够保证分析的实时性，在以交流电信号测量的基础的系统中具有较强的应用价值。     

一种基于非同步采样的FFT算法

在非同步采样中由FFF引入的频谱泄漏在谐波测量中会造成很大误差。以往采用加窗和插值的方法来处理这样的问题，但是，为了更精确地计算谐波，这些技术必须要延长数据采样长度来抑制谐波间的相互干扰。文中在详细分析了频谱泄漏机理的基础上，导出了信号的实际频谱和泄漏频谱之间的简明关系。该方法能用相对比较短的采样长度从FFF计算的泄漏频谱中获得真实频谱，并不需要考虑频谱泄漏和谐波间的相互干扰。仿真表明该算法比FFF精度更高，可很好地恢复出信号的真实频谱。     

一种基于FFT的实时谐波分析算法

采用FFT算法进行电力系统谐波分析很难做到同步采样和整周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响谐波分析的效果。通过对频谱泄漏机理的详细分析,导出了信号实际频谱和泄漏频谱之间的关系,在此基础上提出了一种利用相位差校正信号频率来恢复实际频谱的改进算法。该算法只需要较短的采样数据长度,就能达到较高的计算精度,具有延时小、响应速度快等特点,避免了常用的加窗插值算法通过延长数据采样长度来提高计算精度的缺点,在实时性方面有较大的优势。     

一种射频信号测量的频谱分析及仿真

介绍了一种射频信号测量和频谱分析过程中误差的成因及减小误差的主要方法.在信号测量过程中由于测量环境和条件不同,测量的要求不同,测试者对测量方法的理解不同,得到的测量结果存在偏差.对得到的连续信号进行时域采样并截取以得到有限长的离散序列,利用计算机DFT实现信号频谱分析,通过与理论值的对比,发现了测量及分析过程中产生的各种干扰及误差,对其进行了分析及提出修正办法,进行了基于MATLAB环境下的仿真效果.     

减少频谱泄漏的一种新的等角度间隔采样递推算法

提出并证明了离散傅里叶变换的基相量循环移位性质.就减少频谱泄漏问题,根据基相量循环移位性质提出了一种新的等角度间隔采样算法,并证明了该算法的递推特性.仿真结果表明该算法不仅减少了频谱泄漏,提高了谐波分析精度,而且由于算法具有递推特性,使计算量很小,从而保证了分析实时性.有较强的应用价值.     

基于分段插值同步化算法的谐波测量

传统的基于FFT的电力谐波测量方法由于频谱泄漏问题,在测量基频偏移信号或者频率不断波动的非稳态周期信号时存在着较大的误差。现采用一种时域插值的方法对非同步采样序列进行重新定位,依据序列的二次差商大小对信号进行分段并分别采用线性插值和Hermite插值两种算法进行二次同步化。在基频偏移固定和基频不断波动的两种情况下进行仿真计算。结果表明,分段插值同步算法能够适用于上述两种情况的谐波测量,在兼顾计算效率的同时,满足了GBT 17626.7-2008国标规定的精度要求,是一种具有实用性的方法。     

一种非均匀同步采样及其DFT算法

提出了一种非均匀同步采样方法,它不仅有效地抑止了采样周期误差,而且实际采样点与其理论采样点间的偏离也被有效控制在1个Td之内。所提出的DFT算法,具有精度高和计算量较小的特点,适用于周期信号电参数测量和谐波分析。     

一种适用于同步相量测量的新算法

在异步采样的情况下,离散傅里叶变换(DFT)由于频谱泄漏及栅栏效应,计算结果不够精确,不能满足同步相量测量精度的要求。对现有的同步采样及误差消除方法进行了分析,提出了一种新的相量测量算法。通过线性插值计算,得到采样序列两相邻过零点进行频率跟踪,由所测频率对采样序列进行同步修正得到满足同步采样的新序列,采用DFT进行相量估计。仿真结果表明:该算法具有高精度、计算量小等特点,能够满足同步相量测量对精度及实时性的要求。     

电力系统高精度频率估计的谱泄漏对消算法

提出基于谱泄漏对消技术的电力系统频率估计方法.该法通过将两段采样起点错开1/4个额定周期的采样信号序列的加窗傅里叶变换将基波的谱泄漏相消,同时也能显著减小其它奇次谐波的谱泄漏对频率测量的影响,从而极为有效地减小因采样不同步及信号畸变而引起的测量误差.由于电力系统频率成分主要为基波分量和小部分奇次谐波,因此该法能够显著地提高频率测量的精度.该法除了估计精度高以外,还具有时滞小和计算量小(只需对采样数据求加权和)等优点,适合于实时高精度频率测量.     

电力系统谐波分析中频谱泄漏治理方法的新进展

快速傅里叶变换用于电力系统谐波分析中存在较大的误差,尤其是相位误差。对快速傅里叶变换这一算法产生频率泄漏的原因进行了探讨,指出频率泄漏产生的根本原因,并对国内外提出的抑制频率泄漏的方法进行分析,详细介绍了这些方法的利弊。     

基于采样序列同步化的电力谐波DFT分析方法

以DFT为基础的电力谐波分析方法在谐波分析仪中得到了广泛的应用,由于电网的复杂性和实际采样频率的误差而产生的频谱泄露问题严重的影响了谐波分析的准确性。提出了基于序列域频率采样速率变换的方法以适应实际中信号参数的变化,有效的解决了此问题。该方法通过过零触发启动给定点数的采样,在序列域通过测量实际输入周期来确定采样速率变化因子并进行速率变换,实现了采样的同步,有效的克服频谱泄露问题。最后,通过仿真和实际数据处理验证了该法的有效性。     

基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法

在高压电气设备介质损耗角在线监测中,DFT算法用于介质损耗角(介损角)测量时,系统频率的波动所造成的非同步采样将会产生泄露效应,从而会影响介损角测量精度。文章详细地分析了DFT算法非同步采样造成的泄露效应,提出了一种基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法。该算法采用Hanning卷积窗对电流和电压信号进行加权,利用频谱相位差校正法进行频谱校正以获得基波相位,根据电流与电压的基波相位差计算出介损角。通过仿真给出了该算法在电压频率波动和白噪声变化时计算所得介损角的变化情况,通过分析验证了该算法的有效性。     

基于异步顺序采样值精确测量电量的方法

利用离散频谱详细对比分析了DFT的频谱泄漏和加汉宁窗DFT的频谱泄漏现象,讨论了用异步顺序采样值计算电量产生误差的原因,提出了利用异步顺序采样值精确计算电量的方法,实现了畸变电量的精确测量。仿真结果表明,该方法具有很高的计算精度。     

染污绝缘子放电中泄漏电流的频谱变化

为更有效地预防污闪的发生,在实验室反复试验研究绝缘子交流污秽放电过程中泄漏电流的变化特性,提取了以泄漏电流为污闪预警主要特征量即利用功率谱变换对泄漏电流进行频域分析,提取出泄漏电流频域中功率谱最大谱峰值曲线增长速率作为污闪预测的有效参量从而防止污闪的发生的新思路。得出的试验结果说明此参量可以为污闪预警提供更明确的理论指导,有利于污闪预警系统更清晰地建立。     

基于单片机的漏电断路器漏电保护实现方法

分析了分立式漏电断路器漏电流处理模块的工作原理及其在实际应用中的不足,提出了一种基于单片机实时采样处理的漏电流处理方法。给出了该方法的硬件原理图及软件流程图。试验表明,该方法稳定可靠、精度高,并为现场总线化的漏电断路器设计提供了参考。     

高压染污绝缘子泄漏电流的频谱特征

随着电网电压等级的提高和各类污染的加剧,绝缘子污闪事故日益严重,通过有关特征量提取来实现绝缘子表面状态的监测是预防污闪、提高电网可靠性的关键.为此,以频谱理论和高阶统计量理论为基础,研究了高压污秽绝缘子泄漏电流的功率谱、功率谱频段能量变化规律;提取了泄漏电流的双谱信息,并分析了双谱对角切片和最大谱峰及其对应的频率分量的...