电力系统谐波分析FFT算法的软件实现

通过软件来实现FFT算法，并把它应用到电力传输中，这就给电力系统的分析提供了可靠的数据，对电力系统的安全运行和正常工作都有很重要的意义。     

谐波分析的改进双峰谱线算法

加窗插值FFT是电力系统谐波分析常用算法,在此基础上的双峰谱线算法能够有效改善谐波数据准确度.但是该算法的分析精度很大程度上取决于信号频率校正系数α的计算精度,本文利用专用电能计量芯片ATT7022B准确测量出基波频率,在此基础上推导出α的简化算式,极大地降低了双峰谱线算法的计算量,并利用多项式逼近获得了幅值修正的计算公式,显著提高了谐波分析精度.最后通过仿真和实验结果验证了本文改进算法的有效性与易实现性.     

电力系统谐波分析的高精度FFT算法

快速搏立叶变换存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析。本文对ＦＦＴ的泄漏误差进行了分析,根据ＪＡＩＮＴ ｒａｎｄｋｅ提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法,对ＦＦＴ的结果进行修正,极大地提高了计算精度,使之适用于电力系统的准确谐波分析。     

基于插值FFT算法的间谐波分析

间谐波是非整数倍基波频率的谐波信号.间谐波除了具有一般谐波信号的特性外,还会影响谐波补偿装置,因此准确检测间谐波的参数对于电力系统具有十分重要的意义.快速傅立叶变换在非同步采样情况下存在着较大的误差,因而无法直接获取准确的间谐波参数.为了减小非同步采样的影响,提高间谐波分析精度,提出了基于加窗插值FFr算法的间谐波参数估计,分析和推导了基于Rife-Vincent（Ⅲ）窗的间谐波频率、幅值和相位的估计公式.在此基础上,对插值公式作适当修改,可以进一步提高分析精度.仿真结果表明：改进后的算法在非同步采样时,对电网间谐波和谐波参数的估计具有很高的精度,有利于电力系统中谐波参数的准确获得.     

基于插值FFT算法的电力系统谐波分析

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。详细介绍了一种基于五项Rife-Vincent(Ⅲ)窗插值FFT算法的谐波参数估计新方法,利用电磁暂态仿真程序ATP建立一个实际的400/ 33 kV工业电力系统仿真模型,对系统的谐波电流进行了仿真。针对其不同程度的频谱泄漏,分别采用FFT和所提出的五项Rife-Vincent(Ⅲ)窗插值FFT两种算法对11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。     

一种高精度的电力系统谐波分析算法

首先给出了现有电力系统谐波分析算法中存在的一些问题，然后详细分析了用加海宁窗的FFT算法精确求得电力系统频率的方法和基于Adaline神经元结构的谐波分析原理。在此基础上结合加海宁窗的FFT算法和Adaline ANN算法的优点，提出了一种用于电力系统谐波分析的FFT-Adaline算法。该算法消除了加海宁窗的FFT算法和Adaline ANN算法产生误差的主要因素，从而显著地提高了谐波分析的计算精度。文中给出了该算法用于谐波分析模拟计算的算例，计算结果表明：新算法在波形信号中存在系统频率波动和白噪声干扰的情况下依然具有非常高的精度，结合高速数字信号处理器(DSP)或高性能CPU使用，将有较大的实际意义。     

工业电力系统谐波分析的高精度FFT算法

为了减少非同步采样对快速傅里叶变换的影响,提高电力系统谐波分析的精度,详细介绍了一种基于五项窗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.利用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33 kV工业电力系统的仿真模型,对系统的谐波电流进行仿真.然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和所提出的五项窗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:在相同条件下,五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT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.     

谐波分析的加窗插值改进算法

加窗插值FFT是电力谐波分析的常用算法，文中在两方面对该算法进行了改进。提出了一类新的离散窗函数——矩形自卷积窗。m阶矩形自卷积窗由m个矩形窗通过卷积运算生成，其幅频特性在零点处的1-m-1阶导数均为0;谐波分析时，加这类窗可以最大限度地减小基波及各次谐波相互之间的频谱泄漏：另外，给出了适合新窗的插值算法，并对插值算法的一些常规做法进行了改进。基于新窗的改进算法易于实现，能显著提高谐波分析精度和减小计算量。仿真分析和实践验证了其可行性和有效性。     

基于四谱线插值FFT的谐波分析快速算法

由于非同步采样和非整周期截断导致快速傅里叶变换(FFT)不能准确地分析出谐波参数,加窗和插值算法经常被用来改善FFT的计算精度。在信号加窗条件下,基于四谱线插值的FFT算法基础上进行快速算法研究。该算法通过分析加窗后信号的频域表达式,利用真实谐波点附近的4根最大谱线值确定实际谱线的位置,对该次谐波进行频率、幅值和相位等参数估计。并且通过多项式拟合的方式推导出了4种典型窗函数的修正公式。根据窗函数主瓣内任意相邻谱线相位相差 的规律,提出一种快速算法,计算某次谐波开方计算量仅需要1次,大大节约了计算复杂度和计算时间。仿真实验表明,四谱线插值算法在拟合阶次较低的情况下,不仅可以获得比常用双谱线和三谱线更高的精度,还具有对偶次谐波检测精度远胜于双、三谱线插值算法的优点。     

基于FFT的电力系统谐波分析

非线性元件的大量使用使得电力系统谐波日益增多,造成过电压、过负荷等问题,而谐波的监测和分析是治理谐波的前提条件,对此利用快速傅里叶变换 FFT 对构造的四种电力系统信号模型进行频谱分析.结果表明,FFT可很好地识别幅值固定不变的谐波分量,并可抑制系统中高斯白噪声的干扰,但在谐波幅值发生变化或信号频率不固定时,并不能准确获取信号频谱,需对其进行改进研究。     

用于电力系统谐波分析的ANN算法

醉评论 种新的、适用于电力系统谐波分析的ＡＮＮ算法，该算法采用ＡＤＡＬＩＮＥ模型和ＬＭＳ学习机制。文中给出了利用该算法进行谐波分析的仿真结果，并与傅氏算法和最小二乘算法的计划结果进行了比较。算例表明，ＡＮＮ算法具有精度高、收敛速度快的特点，用该算法得到的结果是令人满意的。     

基于卷积窗的电力系统谐波理论分析与算法

研究卷积窗在电力系统高精度谐波分析中的应用,并将卷积窗与现有的著名窗函数进行比较.结果表明:与具有相同主瓣宽度的其它窗函数相比,当采样同步误差较小时,卷积窗具有最小的频谱泄漏效应,因此特别适合于电力系统的高精度谐波分析.由于所提出的方法能够通过实时改变采样间隔来进行频率跟踪,从而保证采样同步误差较小.该加窗算法的特点是测量精度极高、算法简单且适用于频率缓变的周期信号.     

一种新的基于神经网络的高精度电力系统谐波分析算法

提出了一种新的基于三角基函数的人工神经网络算法,利用该算法可一次性获得电力系统基波及各次谐波的频率、幅值和相位,提出并证明了该神经网络算法的收敛定理,给出了利用该算法进行谐波分析的仿真实例.仿真结果表明,文中提出的谐波测量方法的计算精度极高,且计算量较小,因此在电力系统谐波测量中有较高的应用价值.     

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。     

电力系统谐波状态估计技术的发展与展望

本文介绍了电力系统谐波状态估计的概念,功能及其实现方法。对现有的几种谐波状态估计方法进行了评术,并提出了谐波状态估计中应着选解决的几个问题。     

利用小波包变换实现电力系统谐波分析

小波包变换(WPT)建立在小波变换的基础上,可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,具有更好的谐波分析特性.但是现有的小波包变换算法实现的频带划分不是按频率大小顺序排列的,给系统和谐波分析带来混乱.根据采样定理和滤波器组实现电路分析了小波包变换实现频带划分的特点,并利用改进的小波包变换实现算法进行系统分析,实例验证这种新的小波包分解结构对谐波分析具有更好的特性.     

基于递推FFT算法与不间断采样的电力谐波分析

提出了递推FFT算法,对标准FFT算法结构进行了改进,使其运算由集中变为不等量地分配在采样间隔内进行,在采样频率较高、采样窗口较长的情况下,仍可实现对被测信号的不间断采样与FFT分析。采用PLL(锁相环)来实现采样窗口与被测信号周期的同步。采用高速DSPTMS320C32-60执行递推FFT算法,得出了实际运行时间的结果,为被测信号不间断采样分析的实现提供了应用依据。