基于加窗插值FFT和动态频率的谐波检测算法

快速傅立叶变换在非同步采样的情况下存在较大的误差,因而无法在电能计量过程中获取准确的谐波能量。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电能计量的精确度,通常采用加窗的方法。本文详细分析和推导了加窗插值算法。在此基础上,采用Hanning窗,对插值算法进行改进,最后通过仿真试验,分析结果进一步验证了,改进后的谐波分析的结果与实际情况更为接近。     

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。     

电力系统间谐波和谐波分析的海宁窗插值算法

间谐波和谐波对电网的危害日益严重,所以准确计算出间谐波和谐波的幅值、频率和相位等参数,对于改善电能质量具有重要意义.在分析间谐波和谐波特性的基础上,提出了海宁窗插值的间谐波和谐波算法.该方法对时域信号加海宁窗进行离散傅里叶变换,初步求取各次谐波和间谐波的各个参数,然后对各参数采用插值算法进行修正.经过仿真验证,该方法可以减小频谱泄漏和同步偏差的影响,并为谐波和间谐波信号分析提供了有效、准确的分析结果.     

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。     

基于加窗插值和ESPRIT的电力系统间谐波算法

临近谐波或基波的间谐波是导致电压闪变的直接原因.为准确检测间谐波,通过分析加窗插值算法和ESPRIT的局限性,提出基于加窗插值和ESPRIT的间谐波检测方法.通过加窗插值求解各个信号参数,采用频率分析定位临近谐波和间谐波所在频率区间,并采用ESPRIT算法计算时域滤波后的残差分量.仿真对比结果表明,该方法的频率分辨率和精度均优于加窗插值法和传统ES-PRIT算法,能有效消除伪谱的影响.     

基于加新型自卷积窗的频谱插值谐波分析方法

为了解决快速傅里叶变换在电力谐波分析方法中存在采样的不同与非整数周期截取而造成的栅栏效应和频谱泄露的问题,提出一种基于P阶三角自卷积窗改进FFT频谱插值的电力系统谐波分析方法。首先使用P阶自卷积窗截取信号,之后选取幅值最大的频率附近的离散的频谱3条谱线进行加权平均计算来确定谐波谱线的准确位置,进而可以得到谐波的幅值、相位和频率,最后通过多项式拟合的方法,提出谐波修正的公式。通过仿真分析,所提出的自卷积窗函数能降低频谱泄露和栅栏效应带来的影响。采用改进的频谱插值算法可以提高电力谐波的检测精度,有助于对谐波的应用分析。     

基于小波变换和加Hanning窗FFT的谐波检测新方法

采用一种基于小波变换与加Hanning窗的傅立叶算法相结合的谐波检测新方法,对大石桥市宏贺钢厂的10kV线路实测数据的检测分析,获得预期计算结果,证明该方法在电网谐波检测领域具有可行性和实用性.     

一种基于全相位FFT的频谱感知算法

为提高能量检测算法的性能,提出一种基于全相位快速傅里叶变换( FFT )的频谱感知算法。全相位FFT中的数据预处理过程,考虑了数据段中心样本点所有可能组合的情况,从而减少因信号截断所导致的频谱泄露,提高谱分析精确度。以能量检测法为例,通过Matlab对基于传统FFT和全相位FFT的频谱感知算法进行理论分析和仿真,结果表明,在信噪比相同的条件下,后者的谱间干扰较小,信号的误检率较低;在相同虚警率的条件下,后者可使频谱泄露得到有效抑制,获得的频谱更接近于真实的频谱信息,检测概率相应提高。因此,全相位FFT能量检测法的检测性能明显优于传统能量检测法。     

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,因而导致发生频谱泄漏与栅栏效应现象,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了插值运算的高精度算法。算例仿真时利用Labview中提供的Matlab节点,将两款软件进行有机结合,充分发挥各自的优点。精确检测出各次谐波频率、幅值和相位,并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。     

基于二阶海宁卷积窗和双峰插值傅里叶变换的谐波检测方法

针对采用傅里叶变换检测谐波时存在的频谱泄露和栅栏效应问题,提出采用二阶海宁卷积窗的加窗算法来减少频谱泄露,采用双峰谱线插值修正算法抑制栅栏效应的谐波检测方法。Matlab仿真结果表明,该谐波检测方法对于稳态谐波的检测精度较高,且很好地改善了频谱泄露和栅栏效应问题。对于波动谐波,提出可采用小波变化与傅里叶变换和加窗插值法相结合的谐波分析方案。     

基于加Blackman窗FFT和db44小波包变换的综合电力系统谐波分析

传统的傅里叶变换（FFT）主要适用于平稳信号的分析,确定信号的幅值和频率,但会丢失信号的局部信息,而小波包变换虽然可以准确得到信号局部细节的信息,但其分析精度不及傅里叶变换。将高分析精度的傅里叶变换和可以准确得到信号局部细节信息的小波包变换结合,提出结合两者优点的谐波分析方法。对平稳信号采用加Blackman窗傅里叶变换进行分析,得到信号的频率和幅值。对暂态信号采用db44小波包变换进行分解分析,得到信号局部细节的信息。通过 MATLAB仿真结果表明,该方法可以准确分析电力系统中的稳态谐波并准确定位暂态谐波。     

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。     

基于加窗FFT与小波包变换融合的矿井谐波检测法

针对目前谐波检测方法存在频谱泄露、栅栏现象、运算量大、实时性差等缺点,提出基于加窗快速傅里叶变换与小波包变换融合的检测方法,利用加窗快速傅里叶变换优秀的幅频特性,精确检测出谐波成分,并结合小波包变换良好的时频特性,快速且有选择地提取出所需检测的谐波分量.根据矿井供电系统的用电设备产生的谐波特点,构建模型,采用Matlab软件进行仿真.结果表明,该方法实用有效,实时性强.     

电力系统谐波检测与抑制

分析了电力系统谐波的危害与抑制方法，对普通数字滤波器和小渡多分辨分析谐波抑制法进行了比较．为电力系统谐波的检测和消除提供了参考依据。     

加过零检测的电力谐波加窗算法

离散傅里叶变换是电力谐波检测的有效方法。针对该算法频谱泄漏严重,导致谐波检测精度不高的问题进行了研究,分别采用对时域信号加平顶窗和经典海宁窗、对加窗信号进行傅里叶变换求解电力谐波的方法。考虑到加窗算法得到的谐波幅值的计算精度除了与所加窗的频谱特性有关外,还与采样初始相位密切相关,因此,提出先通过过零检测以决定信号初始采样相位,然后对采样信号加海宁窗进行谐波计算的方法。Matlab仿真和实际应用表明,该方案对于电力谐波检测具有较高的精度和实时性。     

APF特定次谐波智能检测方法的研究

有源电力滤波器(APF,Active Power Filter)是当今重要的谐波治理和无功补偿装置,APF关键的环节是实时准确地检测出谐波电流.针对传统基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测方法实时性差、对系统的补偿能力要求很高等不足,提出了基于BP神经网络与锁相环相结合提取特定次谐波的方案,权值调整采用BFGS拟牛顿算法,该算法可检测出基波、各次谐波分量的幅值和相角,且神经网络的并行运算能力强大,方便应用于三相电路中.改进的特定次谐波检测系统较传统的LC滤波器和并联型APF的组合调节策略响应速度高,系统结构简单,且不易出现高频谐波.通过Matlab仿真实验证明了该算法的可行性和良好的控制效果.     

基于System Generator的FFT算法的实现

System Generator for DSP是Xilinx公司开发的基于Simulink图形环境的DSP开发工具。利用System Generator工具,即使是没有多少FPGA设计经验的设计人员也能够快速开发出高性能的FPGA来实现DSP算法。本文介绍了一种采用XILINX公司的Virtex-2 Pro系列的FPGA芯片实现FFT算法的设计流程,并利用System Generator把FFT算法映射到FPGA资源中。实验表明：该方法具有操作简单、设计灵活、效率高等优点。